Учёные обнаружили неожиданный компромисс в устройстве крыльев европейской ночницы (Caprimulgus europaeus): птица, совершающая многомиллионные миграции между Европой и южной Африкой, не обладает крыльями, оптимизированными исключительно для дальнего полета. В ходе экспериментов в ветровой трубе исследователи из Лундского университета зафиксировали, как ночница одновременно должна ловить насекомых во время медленного полета и маневрировать на резких поворотах. Эти данные показывают, что крылья, рассчитанные на перемещение на длинные дистанции, не идеальны для высоких скоростей и требуют компромисса между несколькими функциональными задачами.

Как пояснили учёные, вытянутые кончики крыльев ночницы помогают ей маневрировать на низких скоростях, но становятся недостаточно эффективными при ускорении. При больших скоростях подъемная сила — воздухоплавательное усилие, удерживающее птицу в полёте — формируется менее эффективно по сравнению с ожиданиями от длинных крыльев. Это отмечено как важный вывод экспериментов, нацеленных на понимание баланса между скоростью, маневренностью и подъемной силой.

«Это противоречит интуиции о том, что дальний мигрант — это идеальная летающая машина», — подчёркивает Кристоффер Джоханссон, доцент Лундского университета. — «Крылья ночницы выглядят как компромисс между различными требованиями: птица может летать медленно и охотиться за насекомыми, но за счёт снижения эффективности подъёмной силы на больших скоростях».

Дополнительное неожиданное открытие касалось биомеханики взмаха: при подъёме крыльев на фазе восхода ночница продолжает формировать тягу — силу, которая продвигает её вперёд. Это заметно контрастирует с обычной картиной, когда восход в основном связан с подъемной силой у птиц, чаще рассматриваемых как пассивная часть взмаха.

Исследователи подчёркивают, что активное использование восхода для создания тяги ранее связывали в основном с полётом летучих мышей и насекомоядных насекомых, а не с птицами. По словам Джоханссона, такой механизм может означать, что эволюционные решения в аэродинамике встречаются у разных существ, независимо друг от друга, приводя к схожим результатам в условиях полёта.

Открытие может подтолкнуть к переосмыслению того, как эволюция формирует организмы, зависящие от одних и тех же анатомических структур для разных задач. Для ночницы это означает сочетание способности мигрировать на континенты с манёвренностью при охоте на медленных скоростях и возможное применение подобных аэродинамических решений в роботизированной технике, включая дроны и другие устройства с крыльями, совершающими взмахи. Исследования также нацелены на выяснение, распространён ли этот необычный режим полёта среди других птиц и летающих существ.