నైట్‌జార్ రెక్కలు ద్వంద్వ ప్రయోజనాల ఎగరుడు రూపకల్పన ధరను చూపిస్తున్నాయి

వలసకే కాకుండా మరెన్నో పనులకు రూపుదిద్దుకున్న వలస పక్షి

యూరోపియన్ నైట్‌జార్ ప్రతి సంవత్సరం యూరప్ మరియు దక్షిణ ఆఫ్రికా మధ్య అసాధారణ ప్రయాణం చేస్తుంది. అయితే వలస దాని ఆకాశ జీవితం లోని ఒక భాగం మాత్రమే. రాత్రివేళ ఈ పక్షి ఎగురుతూనే పురుగులను వేటాడుతుంది. అందుకు నెమ్మదించడం, పదునైన మలుపులు తీసుకోవడం, తక్కువ వేగంలో నియంత్రణను కొనసాగించడం వంటి పూర్తిగా భిన్నమైన సామర్థ్యాలు అవసరం.

Lund University నుంచి వచ్చిన కొత్త పరిశోధన, ఈ పరస్పర పోటీ అవసరాలు నైట్‌జార్ ఎగరుడు యాంత్రికతలో కనిపిస్తున్నాయని చూపిస్తోంది. PLOS Biologyలో ప్రచురితమైన అధ్యయనం ప్రకారం, దీర్ఘదూర ప్రయాణానికి సమర్థవంతమైన ఒకే పరిష్కారంగా కాకుండా, దాని రెక్కలు ఒక రాజీలా కనిపిస్తున్నాయి.

ఈ నిర్ధారణ వలస పక్షుల గురించి ఉన్న ఒక సాధారణ ఊహను సవాలు చేస్తుంది. దీర్ఘదూర వలస పక్షి అన్నింటికంటే పొదుపైన నిరంతర ఎగరుడికి అనుకూలంగా రూపుదిద్దుకుందని ఊహించడం సులభం. కానీ నైట్‌జార్ చురుకైన రాత్రి వేటగాడిగా కూడా ఉండాలి. దాని రెక్కలు రెండు పాత్రలను నిర్వర్తించాలి.

గాలి సొరంగంలో ఎగరుడి పరీక్ష

పరిశోధకులు గాలి సొరంగంలో వేర్వేరు వేగాల్లో ఎగిరే నైట్‌జార్లను అధ్యయనం చేసి, వాటి వెనుక ఏర్పడే గాలి ప్రవాహాన్ని కొలిచారు. రెక్క ఆకారాన్ని మాత్రమే ఆధారంగా చేసుకుని పనితీరును ఊహించకుండా, పక్షులు తమ మొత్తం ఎగరుడు పరిధిలో లిఫ్ట్ మరియు థ్రస్ట్‌ను ఎలా సృష్టిస్తున్నాయో పరిశీలించడానికి ఇది బృందానికి సహాయపడింది.

ఫలితాలు పక్షి యొక్క వెడల్పైన రెక్క చివరలతో సంబంధమున్న ఒక వ్యయాన్ని సూచిస్తున్నాయి. పక్షి నెమ్మదిగా ఎగిరేటప్పుడు, ముఖ్యంగా పురుగుల వేట మరియు దిశమార్పు సమయంలో, ఆ రెక్క చివరలు ఉపయోగకరంగా ఉండవచ్చు. కానీ వేగం పెరిగే కొద్దీ లిఫ్ట్ ఉత్పత్తి తక్కువ సమర్థవంతంగా మారుతుందని అధ్యయనం కనుగొంది.

Lund University associate professor Christoffer Johansson ఈ ఫలితాన్ని పరస్పర పోటీ వాయుగతిక అవసరాలకు సాక్ష్యంగా వివరించారు. వేటలో నైట్‌జార్ నెమ్మదిగా ఎగరగలదు, చురుకుగా మలుపులు తిప్పగలదు; అయితే అధిక వేగంలో లిఫ్ట్ సృష్టించే సామర్థ్యం తగ్గుతుంది.

ముఖ్యమైన విషయం పక్షి చెడుగా అనుకూలించిందని కాదు. అనుకూలనం అనేక అవసరాల మధ్య విస్తరించి ఉందని అధ్యయనం సూచిస్తోంది. రూపకల్పనను విభిన్న దిశల్లో లాగే అనేక పనుల్లో ఒక రెక్క తగినంతగా, లేదా అసాధారణంగా, పనిచేస్తే అది విజయవంతమైనదిగా పరిగణించవచ్చు.

నెమ్మదైన ఎగరుడు ఎందుకు ముఖ్యం

రాత్రివేళ గాల్లోనే పురుగులను పట్టుకునే పక్షికి తక్కువ వేగ నియంత్రణ యాదృచ్ఛిక లక్షణం కాదు. ఆహారాన్ని అనుసరిస్తూ, దిశ మార్చుకుంటూ గాల్లో నిలిచి ఉండాలి. వెడల్పైన రెక్క చివరలు ఇలాంటి ఎగరుడికి సహాయపడవచ్చు, అయినప్పటికీ వేగం పెరిగినప్పుడు అదే అమరిక అత్యంత సమర్థవంతమైన లిఫ్ట్ పనితీరును అందించదు.

వలస మరో అవసరాన్ని జోడిస్తుంది. యూరోపియన్ నైట్‌జార్ తన సంతానోత్పత్తి మరియు సంతానోత్పత్తి లేని ప్రాంతాల మధ్య విస్తారమైన దూరాలు ప్రయాణిస్తుంది. కాబట్టి దాని శరీరం, రెక్కలు నిరంతర ప్రయాణాన్నీ సమర్థించాలి. ఆ విధుల మధ్య కనిపించే ఉద్రిక్తతను కొత్త పరిశోధన జీవశాస్త్రీయ రాజీగా చూపుతోంది.

ఇలాంటి రాజీలు పరిణామానికి కేంద్రబిందువులు. ఒక జంతువు ఒకే పరిస్థితి కోసం ఖాళీ పేజీ నుంచి రూపుదిద్దుకోదు; జీవించడానికి, పునరుత్పత్తి చేసుకోవడానికి ప్రభావం చూపే అన్ని పనుల ఫలితాలను అది మోస్తుంది. నైట్‌జార్ విషయంలో, నెమ్మదిగా వేటాడి ఖచ్చితంగా మలుపులు తిప్పాల్సిన అవసరం, పక్షి వేగంగా ఎగిరేటప్పుడు దాని రెక్కల పనితీరులో ప్రతిబింబిస్తుంది.

వలస దూరం వంటి ఒకే కొలతతో పక్షి రెక్కల ఆకారాన్ని పూర్తిగా వివరించలేమని కూడా ఈ ఫలితాలు స్పష్టం చేస్తున్నాయి. ఎగరుడు పనితీరు జంతువు తన జీవితమంతా ఏమి చేస్తుందన్నదిపై ఆధారపడి ఉంటుంది; ఆహారం కోసం ఉపయోగించే వేగాలు, చేయాల్సిన మలుపులు ఇందులో భాగం.

సక్రియ పైకి రెక్కల అటుకుడు

పరిశోధకులు రెండో, ఊహించని విషయాన్ని గమనించారు: రెక్కలు పైకి కదులుతున్నప్పుడు నైట్‌జార్ థ్రస్ట్‌ను సృష్టిస్తుంది. పక్షుల ఎగరుడి అనేక వివరణల్లో కిందికి రెక్కల అటుకుడికి ఎక్కువ ప్రాధాన్యం ఉంటుంది, ఎందుకంటే అది బలం సృష్టించడവുമായി అనుసంధానించబడుతుంది. ఈ పక్షిలో పైకి అటుకుడు కూడా ముందుకు నడిపే శక్తికి సక్రియంగా తోడ్పడగలదని Lund అధ్యయనం సూచిస్తోంది.

సక్రియ పైకి అటుకుడు థ్రస్ట్‌ను ఇంతవరకు ప్రధానంగా పక్షులతో కాకుండా గబ్బిలాలు, పురుగులతో అనుసంధానించారు. భిన్నమైన జంతువుల్లో సమానమైన వాయుగతిక పరిష్కారాలు ఉద్భవించవచ్చని ఈ ఫలితం సూచిస్తోందని Johansson చెప్పారు.

గబ్బిలాలు, పురుగులు, పక్షులు ఒకే రెక్క నిర్మాణాలను పంచుకోకపోవడం వల్ల ఈ సమాంతర పరిణామం ముఖ్యమైనది. అయినప్పటికీ వాటి ఎగరుడు సమానమైన భౌతిక పరిమితుల చేత రూపుదిద్దుకోవచ్చు. పైకి అటుకుడు కేవలం నిష్క్రియాత్మకమైనదిగా లేదా కేవలం లిఫ్ట్ సృష్టించేదిగా ఉండాల్సిన అవసరం లేదని పరిశోధన సూచిస్తోంది. రెక్కలను ఎక్కువగా మడవలేని సమయంలో దాన్ని థ్రస్ట్ సృష్టించడానికి ఉపయోగించవచ్చు.

నైట్‌జార్ విషయంలో, దాని రెక్క ఆకారం మరియు విభిన్న ఎగరుడు పనులు చేయాల్సిన అవసరం కారణంగా ఇది ప్రత్యేకంగా సంబంధితమై ఉండవచ్చు. అధ్యయనం జంతువు కదలికను సాధారణ పవర్ స్ట్రోక్, దాని తరువాత రికవరీ స్ట్రోక్‌గా తగ్గించదు. బదులుగా, రెక్కల అటుకుడు చక్రం నుంచి మరింత నిరంతర సహకారాన్ని గుర్తిస్తుంది.

ఎగరుడు సాంకేతికతకు ఒక పాఠం

ఈ పని పక్షి జీవశాస్త్రాన్ని దాటి ప్రభావం చూపుతుంది. ఎగిరే రోబోలను అభివృద్ధి చేసే ఇంజినీర్లు తరచూ ఇదే విస్తృత సమస్యను ఎదుర్కొంటారు: ఒక వాహనం సమర్థవంతంగా ప్రయాణించడంతో పాటు గాల్లో నిలవాలి, నెమ్మదించాలి, మలుపు తిప్పాలి లేదా ఇరుకైన ప్రదేశాల్లో పనిచేయాలి. ఒక పనిలో అద్భుతంగా పనిచేసే రూపకల్పనలు మరొక పనిలో పనితీరును కోల్పోవచ్చు.

ఈ పరిమితుల్లో పనిచేసే సహజ వ్యవస్థకు నైట్‌జార్ ఒక ఉదాహరణ. దాని రెక్కలు ఒక వేగానికి లేదా ఒక మిషన్‌కు మాత్రమే ఆదర్శ సమాధానం కావు. అవి నెమ్మదైన, చురుకైన వేట ఎగరుడు మరియు దీర్ఘదూర ప్రయాణం మధ్య పనిచేసే సమతుల్యతను ప్రతిబింబిస్తాయి.

ఆ సమతుల్యతే ఈ ఆవిష్కరణకు కేంద్రం. యూరోపియన్ నైట్‌జార్ వలస ఇప్పటికీ అద్భుతమే, కానీ దాని రెక్కలను కేవలం ఖండాంతర ప్రయాణ పరికరాలుగా అర్థం చేసుకోలేం. అవి వేటగాడి సాధనాలూ; ఆ బహుముఖ సామర్థ్యానికి సంబంధించిన వాయుగతిక వ్యయం పక్షి వేగంగా ఎగిరేటప్పుడు కనిపిస్తుంది.

నియంత్రిత పరిస్థితుల్లో సజీవ పక్షుల నుంచి గాలి ప్రవాహాన్ని కొలవడం ద్వారా, ఈ రాజీ యాంత్రికంగానూ శరీర నిర్మాణ పరంగానూ ఉందని Lund బృందం ఆధారాలు అందించింది. నైట్‌జార్ ఎగరుడు ఒకే ఉత్తమ స్థితితో నిర్వచించబడదు. పక్షి చేయగలగాల్సిన పనుల ద్వారానే అది నిర్వచించబడుతుంది.

ఈ కథనం Phys.org రిపోర్టింగ్ ఆధారంగా రూపొందించబడింది. అసలు కథనాన్ని చదవండి.