Раскрыт секрет беспосадочных двухмесячных полетов больших фрегатов

БОЛЬШОЙ ФРЕГАТ (Fregata minor) принадлежит к тому небольшому числу птиц, которые проводят большую часть своей жизни в полете. Среди всех пернатых именно они имеют самое высокое отношение размеров крыльев к массе тела – при длине от 85 до 105 см и весе всего лишь в 1,5 килограмма, размах их крыльев составляет от 205 до 230 см. Ноги же большого фрегата наоборот, настолько малы, что ходит по земле он практически не может, равно как и плавать – перепонки на его лапах отсутствуют. Узнать птицу легко по хвосту W-образной формы, служащим для улучшения маневренности во время полета.

Биологи из Франции, Реюньона, Великобритании, Канады и Германии объяснили, каким образом большим фрегатам удается проводить в воздухе свыше месяца. Наблюдая за несколькими десятками птиц ученые выяснили, что фрегаты активно используют ветра, возникающие вокруг экваториальных штилевых полос, а также выработали стратегию чередования набора высоты в термических потоках и парения. Интересно, что такое поведение птиц является наследственным — как только птенцы становятся независимыми от взрослых, они используют те же самые источники энергии для полета.

Авторы разместили датчики координат, положения в пространстве и сердцебиения на нескольких десятках взрослых птиц и 24 молодых. С их помощью ученые отслеживали сезонную миграцию и поведение животных во время полета. В частности, исследователи обращали внимание на то, активно ли птицы использовали крылья или парили. Исследовавшиеся полеты охватывали большую часть Тихого океана, маршруты птиц начинаясь на острове Европа (близ Мадагаскара) достигали Индонезии.

Вот карта перелетов взрослых и молодых птиц (слева и справа, траектории отмечены линиями). Приведены диаграммы с направлениями сезонных ветров.

Исследования фрегатов показали, что 82 ± 9 процентов времени полета происходят с низкой частотой сердцебиения, что соответствует очень редким взмахам крыльев или полной их неподвижности. Высота, на которой находятся птицы, колеблется от 30 метров до двух километров. Ситуация меняется когда фрегаты начинают кормиться: около 75 процентов времени соответствуют активному маханию крыльями. Однако фазы кормления занимают лишь десятую часть полета.

Сверху вниз: частота сердцебиения, взмахов крыльями, вариации высоты, скороподъемности и горизонтальной скорости

За день взрослые птицы преодолевают порядка 420 (± 220) километров. Чтобы поддерживать себя в воздухе птицы постоянно должны искать восходящие потоки горячего воздуха, поднимающегося над океаном. Одним из указателей на термические потоки являются кучевые облака, образующиеся на их вершинах. Ученые заметили, что часто птицы не только поднимаются под нижнюю линию облаков (около одного километра высоты), но и взлетают выше, пользуясь потоками внутри облаков. Зафиксирован подъем на высоту 4120 метров, а скороподъемность (без взмахов крыльями) достигает четырех-пяти метров в секунду.

Цикл подъема на термическом потоке и парения

Поднявшись на высоту четырех километров фрегаты могут пролететь свыше 60 километров попросту медленно снижаясь, в поисках нового термического потока. Максимальная продолжительность полета у взрослых птиц, зафиксированная авторами, составляет 48 дней, а краткие промежутки отдыха на островах Чагос и Сейшельских островах составляли от 8 до 48 часов. Предположительно фрегаты, как и стрижи, способны спать на лету.

Трехмерная траектория полета фрегатов

Молодые птицы также хорошо ориентируются в потоках ветра. Став независимыми от родителей фрегаты направляются к экватору — отдельно от взрослых сородичей. Там птицы используют потоки ветра, движущиеся вокруг штилевых полос и пролетают в день по 450 километров. Это поведение, как полагают авторы, является наследственным. Ученые зафиксировали максимальную длительность полета у «молодежи» свыше двух месяцев, в среднем же полет молодых фрегатов длился от 25 до 55 дней.

Большие фрегаты относятся к морским птицам, однако, несмотря на это, их крылья не обладают влагоотталкивающим покрытием. Кроме того, у них небольшие по длине ноги, что делает неблагоприятной посадку на воду. Длина тела фрегатов достигает метра, а размах крыльев 2,05-2,3 метра. Основная пища птиц — моллюски и рыба.

Ранее американские орнитологи обнаружили, что грифы используют особый тип парения, для того чтобы дольше оставаться в воздухе. Птицы научились эффективно обрабатывать турбулентные потоки вблизи земли.

Властелин воздушных просторов. Фрегаты - наиболее быстрокрылые среди океанических птиц. По быстроте полета они не уступают соколам и могут пикировать со скоростью 154 километра в час. На суше, однако, они совсем неловкие. Слишком короткие лапы не позволяют им взять нужный разбег для взлета. Они могут подниматься в воздух только с дерева или со скалы. В отличие от альбатросов и чаек фрегаты ныряют в воду или плавают в ней, только когда их побуждают к этому особые обстоятельства, так как их оперение не является водоотталкивающим. Но в воздухе они властелины.

Освоившие тропические моря Африки, Америки, Азии и Океании, иногда фрегаты удаляются от берега на десятки и даже сотни километров. Однако на ночевку они возвращаются на сушу. Кроме того, в отличие от альбатросов и большинства других океанических птиц фрегаты не покидают места гнездования после откладывания яиц и выведения птенцов. Они не мигрируют и большую часть жизни проводят в воздухе, способные неутомимо планировать в течение долгих часов, используя малейший бриз для того, чтобы удаляться на внушительные расстояния. Заметив добычу, фрегаты бросаются на нее с быстротой молнии.

Пират и каннибал. Фрегаты настолько ловки к полете, что могут, не садясь, срывать на лету с деревьев небольшие ветки, используемые ими для строительства гнезд. Они способны схватывать летучих рыб в моменты их полета над водой, а также охотятся на медуз, кальмаров, мелких черепах и других животных, плавающих вблизи поверхности воды, хватая их своим длинным клювом, даже не замочив крыльев. Но чаше всего фрегат ведет себя как настоящий пират. С большой высоты он следит за другими птицами, чтобы в подходящий момент отнять у них добычу. Он грабит их гнезда, не брезгуя и птенцами. Иногда фрегат нападает даже на своих сородичей и поедает их, что не мешает ему, однако, быть весьма общительной птицей: часто колонии фрегатов состоят из многих сотен супружеских пар.