Ten ptak śpiewa za pomocą swoich skrzydeł!
W głębi południowoamerykańskiego lasu mgielnego maleńki kusogorzyk miotlasty śpiewa, używając swoich... skrzydeł. Naukowcy dopiero zaczynają poznawać sposób powstania tego złożonego, dziwnego i bardzo zajmującego zachowania.
Obserwacja gorzyka w akcji gwarantuje moc artystycznych wrażeń. W środku tropikalnego lasu potrafi bowiem dać spektakularny pokaz śpiewu i tańca. W gorączce godów samce wykonują skomplikowane ewolucje – wyrzuty, obroty, słupki. W repertuarze mają też ślizg do tyłu – do złudzenia przypominający słynny „moonwalk” Michaela Jacksona. W dodatku mniej więcej połowa z 40 znanych gatunków tych ptaszków wydaje dźwięki poprzez poruszanie częściami ciała. Karol Darwin opisał kusogorzyka w swoim dziele O pochodzeniu człowieka. Jak zauważył, różnorodność tych dźwięków (…) i rozmaitość sposobów ich wydawania jest wielce niezwykła. Możemy stąd wysnuć wniosek o ich znaczeniu dla celów seksualnych. Jednak odkrycie mechanizmów takiego tworzenia ptasiej muzyki zajęło jego następcom ponad sto lat. Kusogorzyka miotlastego, który żyje w Kolumbii i Ekwadorze, bada zaledwie garstka ornitologów i zapewne żaden z nich nie zna go lepiej niż Kim Bostwick. To właśnie ona złamała szyfr tego ptaszka wyróżniającego się wśród gorzyków. To jedyny gatunek, który do generowania oczarowujących samiczki tykań i dzwonień używa piór. Naukowcy zdawali sobie sprawę, że źródłem dźwięku są skrzydła, ale nie wiedzieli, jak ten proces się odbywa.
Aby rozwikłać zagadkę, Bostwick sfilmowała ruchy ptaszka kamerą pracującą z szybkością tysiąca klatek na sekundę, ponad 30 razy szybciej od standardowej. Oglądając nagranie po kilka klatek za jednym razem, odkryła, że ptaszek uderzał skrzydłem o skrzydło w tempie 107 razy na sekundę! Podczas badania jego drugorzędowych lotek Bostwick zauważyła na każdym skrzydle wyspecjalizowane pióro z siedmioma wyodrębnionymi fałdami. Piąte piórko ociera się o piórko z fałdami, działając niczym plektron – w terminologii muzycznej jest to urządzenie szarpiące struny, tak jak kostka gitarowa. Pozwala to uzyskać zadziwiającą częstotliwość 1500 cykli na sekundę (siedem fałdów, z których każdy jest szarpany dwukrotnie = 14, pomnożone przez 107 daje 1498). Rezultat przypomina dźwięk skrzypiec. Na świecie żyje prawie 10 tys. gatunków ornitofauny, ale żaden inny nie wytwarza dźwięków w ten sposób – przez pocieranie o siebie częściami ciała (choć podobnej sztuki dokonują świerszcze).
Wygląda na to, że kluczowe znaczenie ma tutaj gęstość kości. W artykule, który zostanie opublikowany w tym roku, Bostwick wraz z kolegami opisuje mikrotomografie komputerową skrzydeł kusogorzyka, w czasie której badacze stwierdzili, że znajdujące się w nich kości są pełne. Większość ptaków ma kości spneumatyzowane, z pustymi przestrzeniami w środku, dzięki czemu są lżejsze, co ma znaczenie w czasie lotu. Masywne kości kusogorzyków rozwinęły się w procesie ewolucji zapewne po to, by wspomagać uderzanie o siebie dużych piór. Badaczka chce się jednak dowiedzieć, w jaki sposób dziewięciocentymetrowy ptaszek dźwiga dodatkowy ciężar, kiedy lata. I jak sobie radzi z „niewiarygodnym wydatkiem energetycznym oraz fizyką związaną z takim wykorzystaniem tych skrzydeł”.
Dan Koeppel, 2012