211service.com
Niršana Sausā
Kad niršanas putni uzpeld virs ūdens, ūdens nokrīt no viņu spalvām, piemēram, ūdens no pīles muguras. Šis klasiskais efektīvas ūdens izliešanas piemērs ir iespējams, pateicoties gan ķīmijai — putnu sārņu eļļai —, gan spalvu mikrostruktūrai.
Ūdenī iegremdētās Āfrikas šautriņu spārnu spalvas (krāsotas zilā krāsā) atgrūž ūdeni, kura virsma liecas uz leju. Bet spalvas mitrina eļļa (krāsota sarkanā krāsā), kuras virsma izliekas uz augšu. Skatīties video .
Jauns pētījums, kas publicēts Karaliskās biedrības interfeisa žurnāls , atklāj, kā niršanas putni var sasniegt aptuveni 30 metru dziļumu, ja ūdens pastāvīgi nesaslapina to aizsargspalvas.
Izmantojot laboratorijas testus un modelēšanu, pētnieki no MIT un Londonas Dabas vēstures muzeja atdalīja ķīmiskos un strukturālos efektus, lai parādītu, kāpēc virsmas pārklājuma un formas kombinācija ir tik efektīva. Viņi pārklāja sešu veidu nirušo putnu spalvas ar slāni, kas neitralizēja niršanas eļļas iedarbību, un pēc tam pārklāja tās ar hidrofobu materiālu, neļaujot eļļas sastāva izmaiņām ietekmēt rezultātus.
Bija zināms, ka niršanas laikā spalvas aiztur plānu izolējošu gaisa slāni, ko sauc par plastronu, tāpēc ūdens nekad nenonāk tiešā saskarē ar ādu. Jaunais darbs parāda, ka vairāku metru dziļumā plastrons sabrūk, ļaujot ūdenim iekļūt spalvu konstrukcijās. Šīs parādības dziļuma atkarība iepriekš nebija zināma. Tā ir pēkšņa pāreja, saka ķīmijas inženierijas profesors Roberts Koens.
Bet, tiklīdz gaisa aizsargslānis sabrūk, eļļa neļauj ūdenim iekļūt spalvu stieņos un stieņos. Līdz ar to, putniem izkāpjot no ūdens, ja spalva kļūst slapja, tai nav jāizžūst tradicionālajā iztvaikošanas izpratnē, saka Koens. Tas var izžūt, tieši izspiežot ūdeni no tās struktūras, jo spiediens tiek samazināts, kad tas atgriežas no niršanas. Komanda to dēvē par spontānu atslapināšanu.
Bet šis process darbojas tikai ar ūdeni. Ja spalva ir iegremdēta eļļā, kā tas varētu būt pēc naftas noplūdes, spalvas ir pilnībā samirkušas, mašīnbūves profesors Garets Makkinlijs skaidro: termodinamika liecina, ka, ja [spalvas] samitrina eļļa, tās paliks mitras. , neatgriezeniski, ja vien jūs tos netīrāt ar tvaiku vai kaut ko citu.
Niršanas putni ir tikai tikko pielāgoti, daļēji pateicoties to spalvu mikrostruktūrai, lai sasniegtu maksimālo niršanas dziļumu bez paliekošām sekām, saka komandas loceklis Endrjū Pārkers no Dabas vēstures muzeja, kas nodrošināja spalvas pētījumiem. Tas ir viens no pārsteidzošākajiem evolūcijas un pielāgošanās piemēriem, kurā nav ne miņas no pārbūves.