Rajski ptak pomógł stworzyć najciemniejszą tkaninę świata. Jest dowodem na to, że czarny jest zawsze w modzie
Ozdobnik wspaniały – czy to nie nazwa godna najlepszego projektanta? Ten rajski ptak z terenów Nowej Gwinei pomógł stworzyć najciemniejszą tkaninę świata: a właściwie pomógł sposób, w jaki powstają jego ciemne pióra. Do mody – i przemysłu – przebojem wchodzi wprost inspirowany naturą kolor ultraczarny.
Odkrycie naukowców z Uniwersytetu Cornella otwiera nowy rozdział w dziedzinie tekstyliów. Dzięki inspiracji wyjątkową strukturą piór ozdobnika wspaniałego opracowali idealnie ultraczarną tkaninę o niespotykanej dotąd głębi i wyjątkowych właściwościach pochłaniania światła. To może zmienić nie tylko modę, ale także technologie solarne czy optykę. A wszystko to przez rajskiego ptaka! Wyjątkowa struktura piór ozdobnika wspaniałego Niektóre rajskie ptaki – a w szczególności ozdobnik wspaniały (Ptiloris magnificus) – stały się przedmiotem intensywnych badań ze względu na swoją intensywną, ekstremalnie rzadką w naturze, absolutnie czarną barwę piór. Wynika ona nie tylko z obecności pigmentu – melaniny – ale przede wszystkim z zaawansowanej, wielopoziomowej struktury mikroskopijnych rozgałęzień na piórach. Ich hierarchiczna budowa pozwala na wielokrotnie odbicia światła wewnątrz pióra i niemal całkowite pochłanianie fotonów. Efekt ten wykorzystują także niektóre gatunki motyli czy ryb głębinowych. Dzięki temu udaje im się uzyskać tzw. „ultraczerń”, która zdaje się pochłaniać wzrok. Jak stworzyć ultraczarną tkaninę? Bez obaw – przy stworzeniu absolutnie czarnego materiału nie ucierpiało żadne zwierzę. Budowa ich piór jedynie zainspirowała naukowców do opracowania procesu uzyskiwania tkaniny. Jak to działa? Na początku białą dzianinę z wełny merynosów barwiono polidopaminą – syntetycznym odpowiednikiem melaniny – która, wnikając głęboko w strukturę włókien, gwarantowała trwałość efektu. Tkanina została następnie poddana obróbce plazmowej w komorze próżniowej, gdzie na powierzchni włókien powstały nanofibryle – mikroskopijne, kolczaste struktury, które znacznie zwiększają powierzchnię zdolną do pochłaniania światła. Zastosowanie najciemniejszej tkaniny świata w modzie i technologii Efekt ultraczerni, uzyskany w wyniku inspiracji rajskim ptakiem, to nowe możliwości nie tylko dla świata mody, ale także branży technologicznej. Jego zastosowanie na wybiegach jest jasne: ultraczarne ubrania, dzięki głębi swojego koloru, przyciągają wzrok. Co więcej, według naukowców ich technologia pozwala zachować wyjątkową barwę nawet po zużyciu materiału, a ultraczarny nie traci na wyjątkowości nawet obserwowany pod kątem (w odwrotności do ozdobnika wspaniałego: ptak ten widziany pod kątem zdaje się być błyszczący). W branżach technologicznych takie materiały mogą znaleźć zastosowanie m.in. w panelach słonecznych (gdzie maksymalne pochłanianie światła przekłada się na większą efektywność), kamerach, teleskopach czy systemach maskujących (takich jak termoregulujące kamuflaże) dla wojska i przemysłu. Ograniczenia ultraczarnych materiałów Osiągnięcie naukowców z Uniwersytetu Cornella otwiera co prawda wiele nowych możliwości – wiedzą to sami badacze, którzy już opatentowali swój wynalazek – ale istnieją także pewne ograniczenia. Proces produkcji wymaga specjalistycznej aparatury do obróbki plazmowej, co na razie ogranicza masową dostępność materiału. Jednak wraz z rozwojem technologii można spodziewać się stopniowego obniżania kosztów i popularyzacji innowacyjnych ultraczarnych tkanin. Podobno czarny jest zawsze w modzie, więc kto wie? Źródła: Nature Communications, Cornell University Nasz autor Jonasz Przybył Redaktor i dziennikarz związany wcześniej m.in. z przyrodniczą gałęzią Wydawnictwa Naukowego PWN, autor wielu tekstów publicystycznych i specjalistycznych. W National Geographic skupia się głównie na tematach dotyczących środowiska naturalnego, historycznych i kulturowych. Prywatnie muzyk: gra na perkusji i na handpanie. Interesuje go historia średniowiecza oraz socjologia, szczególnie zagadnienia dotyczące funkcjonowania społeczeństw i wyzwań, jakie stawia przed nimi XXI wiek.
Jak to robią, że nie marzną? Ptasie sposoby na mróz
Czy ptaki zamarzają zimą? Absolutnie nie! Mają niezwykłe triki na mróz – od zbiorowego ciepła i bezbolesnych stóp w lodzie po funkcjonowanie w −40°C. Oto ich sekrety przetrwania.
Spis treści Czy ptaki odczuwają zimno? – mechanizmy przetrwania Pióra – indykator zdrowia i wyjątkowy substrat izolacyjny Dlaczego ptaką nie marzną stopy jak u ludzi? Jak ptaki walczą z zimnem – ciepło w liczbach Zima to trudny czas dla ptaków – niskie temperatury i brak jedzenia grożą ich życiu. Dla małych ptaków noc bez schronienia może oznaczać śmierć. Mimo tego potrafią doskonale sobie radzić. Dzięki wyjątkowej budowie piór oraz specjalnym mechanizmom termoregulacji mogą przeżyć zarówno upały powyżej 40°C, jak i mrozy sięgające −40°C. Potrafią znaleźć schronienie w różnych miejscach, tulą się do siebie i stroszą pióra, żeby zatrzymać ciepło. Oto ptasie tajemnice na zimowe przetrwanie. Czy ptaki odczuwają zimno? – mechanizmy przetrwania Ptaki są zwierzętami stałocieplnymi, co oznacza, że utrzymują stałą temperaturę ciała niezależnie od warunków otoczenia. U większości gatunków wynosi ona ok. 41°C, choć u niektórych może sięgać nawet 44°C. Skóra ptaków pokryta jest piórami, które pełnią wiele istotnych funkcji – jedną z najważniejszych jest termoizolacja, chroniąca organizm przed utratą ciepła. Dzięki złożonym mechanizmom adaptacyjnym – fizjologicznym, morfologicznym i behawioralnym, ptaki zasiedliły niemal wszystkie środowiska na Ziemi. Na przykład gatunki pustynne są zdolne żyć i rozmnażać się w miejscach, gdzie temperatura otoczenia może przewyższać ich własną temperaturę ciała. Z kolei ptaki stref umiarkowanych muszą stawiać czoła bardzo niskim temperaturą zimą, które mogą być nawet o 80°C niższe od ich temperatury ciała. Pióra – indykator zdrowia i wyjątkowy substrat izolacyjny Pióra są jedną z charakterystycznych cech ptaków. Umożliwiają im nie tylko latanie, lecz także zapewniają izolację termiczną, dzięki której chronią organizm przed wychłodzeniem oraz przegrzaniem. Są zbudowane z keratyny – tej samej substancji, co ludzkie włosy i paznokcie. W rzeczywistości pióra wyewoluowały najpierw jako ochrona przed utratą ciepła, zanim zaczęły pełnić funkcję lotu. Przyglądając się ptakom uważnie, można zauważyć, jak nastroszają swoje niezwykle gęste pióra, zatrzymując warstwę powietrza – to to jest jak noszenie na sobie puchowej kurtki. Puch z gniazd edredonów od dawna jest wykorzystywany do produkcji kurtek i pościeli ze względu na swoje wyjątkowe właściwości izolacyjne. Brak gruczołów potowych u ptaków sprawia, że się nie pocą. Podczas upałów pozbywają się nadmiaru ciepła poprzez otwieranie dziobów (tzw. ziajanie). Posiadają także gruczoł kuprowy u nasady ogona, który wytwarza oleistą wydzielinę. Ptak musi rozprowadzić ją po całym ciele, by zapewnić piórom wodoodporność, co chroni przed nadmierną utratą ciepła w kontakcie z wodą. Kaczki i inne ptaki wodne poświęcają dużo czasu, wysiłku i energii, by utrzymać wodoodporność piór. Za każdym razem, gdy pada deszcz, muszą zużyć więcej energii i czasu, aby pozostać ciepłymi, suchymi i zdrowymi. U pingwinów pióra są bardzo gęsto upakowane, co minimalizuje tarcie i zawirowania w wodzie, ułatwiając im pływanie, a także zatrzymuje warstwę powietrza blisko skóry. Działa to jak izolator, utrzymując ptaki w cieple nawet w bardzo niskich temperaturach. Dlaczego ptaką nie marzną stopy jak u ludzi? Ptakom stojącym na lodzie lub w lodowatej wodzie, nie marzną stopy dzięki unikalnym przystosowaniom. Najważniejszym z nich jest system przeciwprądowej wymiany ciepła, który polega na bliskim ułożeniu tętnic i żył nóg. Ciepła krew tętnicza płynąca do stóp ogrzewa zimną krew żylną powracającą do ciała. Dzięki temu do stóp dociera już schłodzona krew, a krew wracająca do organizmu jest wstępnie ogrzana. Stopy ptaków wytrzymują niskie temperatury bez uszkodzeń, ponieważ składają się głównie ze ścięgien i kości, a nie z mięśni czy tkanek nerwowych. U ludzi system wymiany przeciwprądowej nie chroni stóp przed odmrożeniami. Ponadto, szybkie krążenie krwi u ptaków zapobiega zamarzaniu krwi w stopach. Badania wykazały, że ptaki takie jak edredony (Somateria mollissima) oraz śnieguły (Plectrophenax nivalis) mają w stopach niewiele receptorów bólu. Mimo że ich stopy są zimne, nie odczuwają silnego dyskomfortu, co umożliwia im przetrwanie w niskich temperaturach. Kończyny pingwinów cesarskich (Aptenodytes forsteri) mają stały kontakt z lodem i śniegiem o temperaturach sięgających do −40°C. Brak odmrożeń jest efektem skutecznego mechanizmu termoregulacji − przeciwprądowego wymiennika ciepła. Jak ptaki walczą z zimnem – ciepło w liczbach W 1969 roku w Norfolk (Wyspy Brytyjskie) podczas zimy w jednej z budek lęgowych dla ptaków odnotowano rekordową grupę strzyżyków (Troglodytes troglodytes) – aż 61 osobników nocujących razem. Kiedy nadchodzą mroźne noce, ptaki te rezygnują z naturalnej agresywności i łączą się w grupy, by wspólnie dzielić ciepło. W ograniczonej przestrzeni budki lęgowej ptaki przyjmują charakterystyczną pozycję – siadają na sobie wzajemnie, głowami skierowane do środka, a ogonami ku wejściu budki. W Polsce natomiast mysikróliki (Regulus regulus), najmniejsze ptaki Europy ważące zaledwie ok. 5 gramów, tulą się do siebie w gąszczu igliwia w mroźne noce. Jak podaje w książce „Zimowy świat” Bernd Heinrich, profesor biologii z Uniwersytetu Vermont (USA), mysikróliki wewnątrz grupy wtulają głowy w ramiona, tak że ich dzioby sterczą do góry, podczas gdy ptaki na brzegu chowają głowy pod skrzydła. Mysikróliki rozpoznają członków rodziny po głosie i chętniej tulą się do bliskich niż do obcych. Ta strategia generuje ciepło przez bezpośredni kontakt. Badania pokazują, że nawet dwa tulące się ptaki oszczędzają dużo energii i mają większą szansę przetrwać zimową noc. Mysikróliki zbierają się w jednym miejscu dzięki kontaktom głosowym. Utrata jednego lub kilku członków grupy może jednak narażać pozostałe ptaki na zamarznięcie w chłodne noce, zwłaszcza po słabym dniu żerowania. Źródła: zpe.gov.pl, allaboutbirds.org, britannica.com Nasz autor Aleksander Kusznir Pasjonat ptaków, fotograf i edukator przyrodniczy. Dziennikarz współpracujący z National-Geographic.pl. Najczęściej z pasją opisuje naturę – zarówno naszą polską, jak i z odległych zakątków świata. Inspirują go podróże, nowe doświadczenia i pyszna kawa.
Te imponujące ptasie pióra mogą zabić. Bażanty ryzykują życiem, by zdobyć samicę
Samce bażanta diamentowego i złocistego to gwiazdy ptasiej estrady, które znane są z robienia prawdziwego show: wszystko po to, by zwabić do siebie partnerki. Ich misterny taniec byłby jednak niczym, gdyby nie tworzące pelerynę wokół szyi kolorowe pióra, którym samice nie mogą się oprzeć. Często ta ozdoba okazuje się jednak gwoździem do ich trumny.
Wzrok jest kluczowym zmysłem dla ptaków: pomaga znaleźć pożywienie i dostrzegać czyhające drapieżniki. Tym ciekawsze jest to, że niektóre gatunki świadomie decydują się na jego ograniczanie by stawać się… bardziej atrakcyjnymi dla partnerek. Naukowcy przeanalizowali koszt, który ponoszą bażanty za „strojenie się”. Piękne pióra bażanta Bażanty należą do rodziny kurowatych i występują przede wszystkim w Azji, chociaż zawędrowały także na Stary Kontynent – w Polsce najczęściej spotykanym gatunkiem jest bażant zwyczajny (Phasianus colchicus) znany z jaskrawego, metalicznego upierzenia samców. Chociaż występujący u większości ptaków, to dymorfizm płciowy jest szczególnie widoczny właśnie u bażantów: samce są znacznie bardziej barwne i większe od samic, które z kolei przyjmują maskujące barwy zapewniające ochronę podczas wysiadywania jaj. Polski bażant zwyczajny nie popadł jednak w aż tak duży egocentryzm jak bażant złocisty czy diamentowy. Te gatunki posiadają intensywnie czerwone, złote, białe i wzorzyste upierzenie, które w trakcie zalotów formują w wyjątkowe „płaszcze” wokół głowy. Wszystkie bażanty są ptakami średniej wielkości, o długości ciała sięgającej nawet 90 cm, z czego znaczną część stanowi wydłużony ogon. Ich ciało jest dobrze przystosowane do życia na ziemi – mają silne nogi i krótki, zaokrąglony dziób. Widowiskowe zaloty kluczem do sukcesu... i przyczyną zguby Samce wykonują wokół samic widowiskowe pokazy – rozpościerają swoje barwne pióra, wydają charakterystyczne dźwięki i wykonują skomplikowane „tańce”. Samice wybierają partnera na podstawie jakości prezentacji i wyglądu. Tym właśnie zainteresowali się badacze: czy skupienie na urodzie samców ma wpływ na ich przeżywalność? Samce pozostają ślepe na zagrożenia Naukowcy z University of Saint Andrews postanowili zmapować pole widzenia samców i samic bażantów złocistych oraz diamentowych za pomocą badania dna oka. Co się okazało? Barwne pióra układające się w płaszcz, tak charakterystyczne dla tego gatunku, ograniczają pole widzenia samcom o 30–40 stopni w przypadku pionowego widzenia obuocznego. To oznacza, że gorzej dostrzegają obiekty nad i przed głową. Martwe pole za głową samców także jest znacznie większe – aż pięciokrotnie – niż u samic. Samce obu gatunków mają martwe pole wzroku o powierzchni ponad 114 cm², podczas gdy u samic wynosi jedynie 21 cm². To przekłada się bezpośrednio na ich większą podatność na ataki drapieżników. Co ciekawe, badania przeprowadzone na blisko spokrewnionych gatunkach nieposiadających efektownego upierzenia wykazały brak różnic w polu widzenia między samcami a samicami. Dowodzi to, że winę za ograniczenie percepcji ponoszą właśnie ozdobne pióra. Dlaczego bażanty wyewoluowały w ten sposób? Zjawisko to wpisuje się w tzw. zasadę upośledzenia (ang. handicap principle), zgodnie z którą osobniki noszące cechy ewolucyjnie kosztowne (np. narażające ich na większe ryzyko ze strony drapieżników), a jednak przeżywające, sygnalizują swoją wysoką jakość genetyczną. Samiec bażanta, który pomimo ograniczeń związanych z upierzeniem „radzi sobie” i skutecznie konkuruje o partnerki, jest dla samicy sygnałem wyjątkowej siły witalnej i zdolności adaptacyjnych. Badanie przeprowadzono na ptakach w niewoli, a jego wyniki opublikowano w czasopiśmie „Biology Letters”. Źródło: Biology Letters, Instytut Ochrony Przyrody PAN Nasz autor Jonasz Przybył Redaktor i dziennikarz związany wcześniej m.in. z przyrodniczą gałęzią Wydawnictwa Naukowego PWN, autor wielu tekstów publicystycznych i specjalistycznych. W National Geographic skupia się głównie na tematach dotyczących środowiska naturalnego, historycznych i kulturowych. Prywatnie muzyk: gra na perkusji i na handpanie. Interesuje go historia średniowiecza oraz socjologia, szczególnie zagadnienia dotyczące funkcjonowania społeczeństw i wyzwań, jakie stawia przed nimi XXI wiek.
Kolorowe ptaki latają gorzej? Zaskakujące badania nad wagą ptasich skrzydeł
Wszystkie stworzenia są wyjątkowe, ale ptaki zajmują szczególne miejsce w ludzkich sercach. Od zawsze fascynowała nas nie tylko ich zdolność do wzbijania się w przestworza, czego dowody obserwujemy chociażby w prehistorycznych malowidłach naściennych, ale także feeria barw ich upierzenia. Naukowcy udowodnili jednak, że piękne kolory ptaków to dla nich spore obciążenie.
Ptasie barwy pełnią wiele różnych funkcji: od przyciągania partnera, przez walkę o dominację, aż po komunikację z innymi osobnikami. Żywe odcienie piór powstają dzięki melaninie, ale do tej pory niewiadomą stanowiła waga pigmentów. Okazuje się, że intensywne barwy piór, przez swój ciężar, mogą utrudniać ptasi lot. Ciężar całej palety W opublikowanym w czasopiśmie „Biology Letters” badaniu czytamy wnioski hiszpańskich naukowców, którzy przeanalizowali wpływ melaniny w ptasich piórach na ich ciężar. Skupili się na jej dwóch głównych formach chemicznych – eumelaninie, która jest odpowiedzialna za barwy brązowe i czarne, oraz feomelaninie, odpowiedzialnej za barwy czerwone i jaśniejsze. Przeanalizowano pióra 109 okazów kolorowych ptaków reprezentujących 19 różnych gatunków. Znalazły się wśród nich między innymi lotki zimorodka, orła czy gila. Naukowcy wyekstrahowali z nich pigmenty, a następnie porównali pióra z ich pierwotną wagą. Ile waży ptasie pióro? Ustalono, że obecny w piórach pigment stanowi około 22% ich całkowitej masy, ale nigdy nie przekracza 25%. To oznacza, że kolorowe pióra są niemal o ¼ cięższe niż te pozbawione wyrazistych barw. Ciekawe jest też to, że eumelanina – odpowiedzialna za barwy brązowe i czarne – była najcięższa. Piękno ma swoją cenę To dowód na to, że barwne pióra okupione są obniżoną sprawnością lotniczą. Przede wszystkim kolorowe ptaki muszą zużywać więcej energii, żeby wzbić się w powietrze. Dzięki danym możemy szerzej spojrzeć na ewolucyjny kompromis pomiędzy korzyściami płynącymi z kolorowych piór a fizycznym kosztem noszenia takiego ciężaru. Może to pomóc zrozumieć, dlaczego ptaki wykształciły tak szeroką gamę barw. – Nasze ustalenia wprowadzają nowy rodzaj metabolicznego kosztu lotu, który związany jest z różnymi fenotypami upierzenia. To może pomóc zrozumieć ewolucyjne uwarunkowania różnorodności barw ptaków – czytamy w artykule. Biały kruk lata lepiej? Ustalono, że ptakom upierzonym na biało lata się lżej. Nie tylko albinosom: naukowcy sugerują, że właśnie w wyniku tego mechanizmu ptaki w zimnym klimacie, takie jak sowy śnieżne, wykształciły białe pióra. Nie chodzi tylko o kamuflaż – brak silnego pigmentu pozwolił na wytworzenie grubszych, lepiej izolujących piór bez zwiększania masy ciała. Również ptaki wędrowne mogły wykształcić jaśniejsze, lżejsze pióra, by rekompensować koszt energetyczny związany długimi podróżami. Źródło: Biology Letters Nasz autor Jonasz Przybył Redaktor i dziennikarz związany wcześniej m.in. z przyrodniczą gałęzią Wydawnictwa Naukowego PWN, autor wielu tekstów publicystycznych i specjalistycznych. W National Geographic skupia się głównie na tematach dotyczących środowiska naturalnego, historycznych i kulturowych. Prywatnie muzyk: gra na perkusji i na handpanie. Interesuje go historia średniowiecza oraz socjologia, szczególnie zagadnienia dotyczące funkcjonowania społeczeństw i wyzwań, jakie stawia przed nimi XXI wiek.
Odkryto laser w ogonach pawi. Ich pióra odbijają światło w sposób nigdy nie widziany w naturze
Pawie pióra od dawna zachwycają kolorami, ale dopiero teraz naukowcy odkryli, że mogą one działać dokładnie jak laser. Badacze z USA opisują nieznany dotąd mechanizm odbijania światła, który może zmienić sposób, w jaki patrzymy na zjawiska optyczne w przyrodzie.
Spis treści Zaskakujące właściwości pawich piór Jak działa „laser” w piórach pawia? Naukowcy z Florida Polytechnic University oraz Youngstown State University dokonali zaskakującego odkrycia: pawie pióra, znane z olśniewającej, mieniącej się na niebiesko i zielono barwy, mogą emitować światło w sposób przypominający działanie lasera. Już wcześniej wiadomo było, że pióra pawia zawierają nanostruktury odpowiedzialne za rozpraszanie światła, co nadaje im charakterystyczny połysk. Jednak nowe badanie ujawniło znacznie bardziej zaawansowany mechanizm. Zaskakujące właściwości pawich piór Zespół badaczy z USA zastosował specjalne barwniki na różnych obszarach ogona pawia indyjskiego (Pavo cristatus), aby sprawdzić, czy któreś z jego struktur mogą emitować światło w sposób typowy dla laserów. Odkryli, że tzw. „oczy” na piórach – charakterystyczne, barwne okręgi – mają unikatowe właściwości optyczne. W tych miejscach światło jest odbijane i wzmacniane w taki sposób, że fale świetlne są ze sobą precyzyjnie zsynchronizowane, co spełnia kryteria działania lasera. Laser (akronim od ang. Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) to urządzenie oparte na zjawisku tzw. emisji wymuszonej. Polega ono na tym, że foton inicjujący stymuluje inne fotony do emisji światła o tej samej długości i fazie fali. Emisję promienia lasera osiąga się dzięki obecności tzw. rezonatorów optycznych, czyli struktur odbijających fale świetlne. Jak działa „laser” w piórach pawia? Badacze znaleźli dowody istnienia takich rezonatorów optycznych we wzorach na piórach pawia. „Oczy” na ozdobnych piórach na ogonie precyzyjnie odbijają światło o dwóch długościach fali, odpowiadających barwie zielonej i żółto-pomarańczowej. To pierwsze odkrycie tego typu w świecie zwierząt. Co prawda znane są przypadki generowania barw przez odbijanie światła – np. u innych ptaków, motyli czy chrząszczy – ale nigdy wcześniej nie obserwowano tak wybiórczo i precyzyjnie określonych właściwości, jak u pawia. Choć jeszcze nie zidentyfikowano dokładnie, jakie mikrostruktury piór odpowiadają za ten efekt, odkrycie może rzucić nowe światło nie tylko na biologię ptaków, ale i na przyszłość bioinżynierii i nowoczesnych technologii laserowych. Co ciekawe, nie wiadomo, w jakim celu ewolucja wykształciła tak zaawansowany mechanizm u pawi – być może chodzi o skomplikowane sygnały wizualne, dostrzegalne jedynie dla innych osobników tego gatunku, a niedostrzegalne dla ludzkiego oka. Artykuł opisujący odkrycie opublikowano w czasopiśmie naukowym „Scientific Reports”. Źródło: Scientific Reports Nasza autorka Magdalena Rudzka Dziennikarka „National Geographic Traveler" i „Kaleidoscope". Przez wiele lat również fotoedytorka w agencjach fotograficznych i magazynach. W National-Geographic.pl pisze przede wszystkim o przyrodzie. Lubi podróże po nieoczywistych miejscach, mięso i wino.
Dlaczego ptaki latają? Ewolucyjna historia piór pokazuje, jak zwierzęta podbijały niebo
Pochodzą od gadów, które dziś kojarzymy z wężami, jaszczurkami i żółwiami. Zatem dlaczego ptaki latają? Odpowiedź dają nam skamieniałości z czasów dinozaurów.
W tym artykule: Jak latają ptaki Jak ptaki przystosowały się do lotu Jak powstały pierwsze pióra Czy dinozaury były opierzone? Do czego gadom były potrzebne pióra? Dinozaury jak pawie Jak wysoko latają ptaki Największych cudów przyrody większości z nas nie dane było zobaczyć na własne oczy. Weźmy taki „róg jednorożca”, czyli ząb narwala. Albo oko kałamarnicy wielkie jak piłka do koszykówki, podziwiane najwyżej na zdjęciach. Istnieje jednak cud przyrody, który oglądamy na co dzień: dinozaury unoszące się w powietrzu dzięki piórom. Jak latają ptaki Ptaki są tak pospolite, że przestaliśmy zwracać uwagę na ich genialny wynalazek: upierzenie, które umożliwia im latanie. Jak latają ptaki? Ptasia lotka ma asymetryczną budowę, dzięki czemu wytrzymuje siłę napierającego powietrza. Jej przednia chorągiewka jest wąska i sztywna, tylna zaś szeroka i elastyczna. Aby wytworzyć siłę nośną, ptak nastawia odpowiednio skrzydło, sterując przepływem powietrza nad i pod nim. Skrzydła samolotu korzystają z tej samej aerodynamicznej sztuczki. Ptasie jest jednak wymyślniejsze niż jakikolwiek przedmiot wykonany z nitowanej blachy. Z osi pióra wyrastają na dwie strony szeregami promienie, z każdego promienia małe promyki, niczym boczne gałęzie z konaru; z każdego promyka zaś – maleńkie haczyki. Haczyki sąsiednich promyków zaczepiają się o siebie, tworząc kratownicę, która jest leciutka, ale niezwykle wytrzymała. Gdy ptak czyści sobie upierzenie, muskając pióra dziobem, haczyki rozłączają się bez trudu, a potem zatrzaskują z powrotem. Gra w kolory Olśniewające upierzenia i teatralne toki rajskich ptaków są też ucieleśnieniem nierozwikłanej tajemnicy przyrody: dlaczego ewolucja, zazwyczaj bezlitosna w rachunku kosztów i zysków, toler... Geneza tego zdumiewającego urządzenia to zagadka ewolucji, która należy do najdłużej opierających się rozwiązaniu. W 1861 r., zaledwie dwa lata po tym, jak Darwin ogłosił swoje epokowe dzieło „O powstawaniu gatunków”, w bawarskim kamieniołomie robotnicy odkryli wyjątkową skamieniałość sprzed 150 mln lat. Były to szczątki ptaka wielkości wrony, którego nazwano archeopteryksem. Miał pióra i inne cechy dzisiejszych ptaków. Ale także ślady gadziej przeszłości – zęby, szpony na skrzydłach i długi kostny ogon. Podobnie jak skamieniałości waleni z nogami, archeopteryks zdawał się być ogniwem zasadniczej ewolucyjnej metamorfozy. – Z mojego punktu widzenia to doskonały dowód – zwierzył się Darwin przyjacielowi. Dowód byłby lepszy, gdyby udało się znaleźć jeszcze dawniejsze stworzenia wyposażone w prymitywniejsze pióra. Ale takich szczątków szukano potem na próżno przez blisko półtora stulecia. Tymczasem inni naukowcy starali się wyjaśnić pochodzenie piór za pomocą badania łusek dzisiejszych gadów, najbliższych żyjących krewnych ptaków. Zarówno łuski, jak i pióra są płaskie. Może więc łuski ptasich przodków wydłużały się z pokolenia na pokolenie? Potem ich brzegi strzępiły się, tworząc pierwsze prawdziwe pióra. Także przypuszczenie, że zmiany te zachodziły jako przystosowanie do latania, wydawało się sensowne. Jak ptaki przystosowały się do lotu Wyobraźmy sobie ptasich przodków jako małe, pokryte łuską czworonożne gady zamieszkujące w puszczy piętro koron i skaczące z drzewa na drzewo. Wydłużające się łuski zapewniałyby im coraz lepszą siłę nośną. Ta zaś umożliwiałaby tym przedptakom wykonywanie coraz dłuższych skoków, a potem lotów ślizgowych. Później ich przednie kończyny zmieniałyby się w skrzydła, którymi można machać i dzięki temu latać aktywnie. Mówiąc krótko: ewolucja piór musiałaby zachodzić równocześnie z ewolucją latania. Koncepcja „piór, które doprowadziły do latania”, zaczęła się kruszyć w latach 70. XX w., gdy paleontolog z Uniwersytetu Yale John Ostrom zwrócił uwagę na uderzające podobieństwa szkieletów ptaków i naziemnych dinozaurów zwanych teropodami. Jest to grupa, do której należą takie znane z filmów potwory jak tyranozaur i welociraptor. – Należy przypuszczać – stwierdził Ostrom – że ptaki są żyjącymi potomkami teropodów. Większość teropodów ma jednak silne, duże tylne kończyny, krótkie kończyny przednie i długie, grube ogony. Trudno sobie wyobrazić tak zbudowane zwierzę skaczące z drzewa na drzewo. Inni paleontolodzy uznali więc, że ptaki nie są potomkami dinozaurów, lecz ich podobieństwo do dinozaurów wynika z tego, że miały z nimi wspólnego przodka w dalszej przeszłości. W 1996 r. chińscy paleontolodzy dostarczyli jednak zdumiewającego dowodu na poparcie hipotezy Ostroma. Była to skamieniałość małego teropoda sprzed 125 mln lat, z krótkimi przednimi łapami, jak to u teropodów. Nazwano go sinozauropteryksem. Wyróżniał się niezwykłą cechą: jego grzbiet i ogon pokrywała warstwa cienkich, wydrążonych w środku (rurkowatych) włókien. W końcu znaleziono ślady naprawdę pierwotnych piór – tyle, że na ciele biegającego po ziemi teropoda. Okazało się więc, że początki piór nie mają nic wspólnego z lataniem. Jak powstały pierwsze pióra Wkrótce paleontolodzy znaleźli setki innych upierzonych teropodów. Mając tak wiele skamieniałości do badań porównawczych, wzięli się do rozwikłania dziejów piór. Na początku były zwyczajne nitkowate wyrostki. Później, w różnych liniach rodowych teropodów, tworzyły się rozmaite rodzaje piór. Jedne przypominały puch dzisiejszych ptaków, inne miały symetrycznie ułożone promienie. Niektóre teropody mogły się poszczycić zagadkowymi grubymi włóknami nieprzypominającymi piór żadnego dzisiejszego ptaka. Jeśli były prapiórami, w jaki sposób powstały z płaskich łusek? Na szczęście żyją do dziś teropody z nitkowatymi piórami: pisklęta ptaków. Wszystkie ich pióra powstają najpierw jako szczeciniaste wyrostki skóry; dopiero później ulegają rozszczepieniu i przekształcają się w bardziej złożone twory. W rozwoju zarodkowym te szczecinki wyrastają z maleńkich grup komórek skóry zwanych plakodami. Pierścień szybko dzielących się komórek na szczycie plakody tworzy walcowatą ścianę, z której tworzy się pusta w środku szczecinka. Powietrzna fantazja Szafirowy błysk, furkot skrzydełek i maleńki ptaszek - a może owad? - znika jak przywidzenie. Mgnienie oka i znów się pojawia; tym razem widać go lepiej. To ptak, teraz wiem na pewno. Nie w... Plakody występują też u gadów. Ale u gadziego zarodka w każdej plakodzie włączają się geny, które powodują, że dzielą się jedynie komórki skóry na wewnętrznym skraju plakody, co daje łuski. Pod koniec lat 90. XX w. Richard Prum z Uniwersytetu Yale i Alan Brush z Uniwersytetu Connecticut sformułowali koncepcję, że za przejście od łusek do piór mogło odpowiadać proste przełączenie genetycznych „rozkazów” w ramach plakod. Polegało ono na tym, że komórki dzieliły się prostopadle do powierzchni skóry, a nie poziomo. Innymi słowy pióra to nie wariacja na temat łuski. To zupełnie nowa muzyka grana na tych samych instrumentach genetycznych. Gdy wyewoluowały pierwsze włókna, wystarczyły już drobne modyfikacje, by tworzyły się pióra coraz bardziej wyszukane. Czy dinozaury były opierzone? Dawniej uważano, że pióra pojawiły się w linii rodowej teropodów, która doprowadziła do ptaków. Tymczasem w 2009 r. chińscy naukowcy donieśli o odkryciu tianyulonga. To stworzenie pokryte na grzbiecie nitkowatymi wyrostkami, które należało do bardzo odległej od teropodów grupy gadów zwanej dinozaurami ptasiomiednicznymi (Ornithischia). Teropody zaliczane są do drugiej z dwóch głównych grup dinozaurów – dinozaurów gadziomiednicznych (Saurischia). Można by stąd wysnuć śmiały wniosek, że nitkowate pióra miał już przodek wszystkich dinozaurów. Dopiero później część z jego potomków utraciła je w ramach ewolucji. Początki upierzenia przesuną się jeszcze dalej wstecz, jeśli potwierdzą się odkrycia, że niektóre pterozaury były pokryte meszkiem. Pterozaury, latające gady, mają z dinozaurami jeszcze starszego wspólnego przodka. Istnieje ewentualność nawet bardziej zdumiewająca. Najbliższymi żyjącymi dziś krewnymi ptaków, dinozaurów i pterozaurów są aligatory i krokodyle. Każdy dobrze wie, te łuskowate stwory nie mają piór. Jednak u aligatorów odkryto ten sam gen, który odpowiada za budowę upierzenia u ptaków. Sugerować by to mogło, że przodkowie aligatorów jakieś 250 mln lat temu byli upierzeni. Dlatego też zdaniem niektórych właściwe pytanie nie brzmi: „jak ptaki uzyskały pióra?”, ale „jak aligatory je straciły?”. Do czego gadom były potrzebne pióra? Skoro geneza piór nie ma nic wspólnego z lataniem, to jakie korzyści czerpały z nich stworzenia, u których powstały? Niektórzy badacze są zdania, że upierzenie początkowo pełniło funkcję izolacyjną. Skamieniałe teropody znajdowano w pozycji z przednimi kończynami wyciągniętymi nad gniazdem, więc możliwe, że pióra służyły do osłaniania młodych. Wiarygodności nabrała hipoteza mówiąca, że pióra wyewoluowały na pokaz. U dzisiejszych ptaków upierzenie charakteryzuje się urozmaiconą kolorystyką i deseniami, jaskrawymi mieniącymi się barwnymi plamami i paskami. W wielu przypadkach strojne pióra służą przyciąganiu uwagi przedstawicieli płci przeciwnej. I tak na przykład paw rozkłada zdobny w opalizujące oka ogon, kiedy chce wywrzeć wrażenie na pawicy. Koncepcja, że u teropodów pióra powstały „na pokaz”, nabrała rumieńców w 2009 r., gdy naukowcy bliżej przyjrzeli się ich budowie. Wewnątrz piór odkryli maleńkie pojemniczki zwane melanosomami, które kształtem i budową odpowiadają ciałkom odpowiedzialnym za barwy w piórach dzisiejszych ptaków. Skamieniałe melanosomy przechowały się na tyle dobrze, że naukowcy mogli odtworzyć barwy piór dinozaurów. I tak na przykład ogon sinozauroptera był prawdopodobnie czerwonawy w białe paski. Być może samce tego gatunku wymachiwały tymi eleganckimi organami, by popisać się przed samicami. Możliwe też, że przedstawiciele obu płci wykorzystywali paski tak jak zebra – aby rozpoznawać się wśród zwierząt innych gatunków, a także by dezorientować drapieżców. Niezależnie od pierwotnego przeznaczenia pióra pojawiły się najpewniej miliony lat wcześniej, nim pewien szczep dinozaurów wpadł na pomysł, by wykorzystywać je do latania. Naukowcy badają obecnie skrupulatnie te teropody, które są najbliżej spokrewnione z ptakami, chcąc się dowiedzieć, jak do tego doszło. Dinozaury jak pawie Bardzo wiele ujawnia anchiornis, wymarły gatunek sprzed ponad 150 mln lat. Były to zwierzęta rozmiarów kurczęcia, o upierzeniu w biało-czarne pasy na przednich kończynach, co dawało pstrokaty wzór jak u koguta medalisty wystawy rolniczej. Na głowie wyrastał anchiornisowi krzykliwy, czerwonawy grzebień. Pod względem budowy pióra tego dinozaura niemal niczym nie różniły się od ptasich lotek, z tym że były symetryczne. Nie miały wąskiej i sztywnej przedniej chorągiewki, więc prawdopodobnie nie nadawały się do latania. Braki wytrzymałości nadrabiały jednak liczbą. Anchiornis miał zdumiewająco dużo piór. Wyrastały mu z kończyn przednich i tylnych, a nawet palców. Niewykluczone, że to dobór płciowy był motorem ewolucji tak ekstrawaganckiego upierzenia – podobnie jak napędza ewolucję ogonów u dzisiejszych pawi. Ciężkie długie ogony utrudniają tym ptakom latanie, a wybujałe upierzenie anchiornisów przeszkadzało im w bieganiu. Najnowsze badania potwierdzają, że pterozaury miały pióra, a co więcej – były różnokolorowe! Paleontolodzy, którzy badali skamieniałość Tupandactylus imperator, odkryli, że pterozaury miały pióra już 113 milionów lat temu. To oznacza, że ta cecha wyewoluowała znacznie wcześniej... Corwin Sullivan i jego koledzy z Instytutu Paleontologii Kręgowców i Paleoantropologii w Pekinie zwrócili uwagę, że anchiornis znalazł na to jakiś sposób. U teropodów, blisko spokrewnionych z dzisiejszymi ptakami, jedna z kości nadgarstka ma kształt klinowaty umożliwiający zginanie dłoni. U anchiornisa ta kość ma też klinowaty kształt, co według Sullivana wskazuje na to, że zwierzę składało przednie kończyny u boków ciała, aby pióra nie przeszkadzały przy chodzeniu. U dzisiejszych ptaków podobna kość ułatwia latanie, pozwalając na przyciągnięcie skrzydła bliżej ciała przy ruchu skrzydła do góry. Jeśli Sullivan ma rację, to znaczy, że pewna cecha przydatna do latania powstała, zanim ptaki wzleciały w powietrze. Jest to przykład zjawiska nazywanego egzaptacją: wykorzystania istniejącej części ciała do nowych zadań. Wygląda na to, że latanie stało się możliwe dzięki temu, że w ciągu milionów lat przed pojawieniem się lotu powstało wiele takich egzaptacji. Niektórzy twierdzą, że w powietrze poderwały się upierzone dinozaury, które pomagały sobie w biegu wymachiwaniem przednimi łapami. Inni sądzą – wskazując na anchiornisa – że najbliżsi krewni ptaków nie byli przystosowani do szybkiego biegu i poruszali się raczej niezdarnie. Ci badacze odświeżają dawną koncepcję, że praptaki używały piór do wspomagania skoków z drzewa na drzewo. To doprowadziło do ślizgów, szybowania, a w końcu aktywnego lotu. W górę, w dół, z gruntu czy z drzew – a dlaczego nie jedno i drugie? – Lot nie pojawił się w świecie dwuwymiarowym – podkreśla Ken Dial z Uniwersytetu Montany. U wielu ptaków pisklęta, uciekając przed drapieżnikiem pod górę, po pniu drzewa czy zboczu, pomagają sobie, wymachując niedorozwiniętymi jeszcze skrzydłami. Machanie nimi pomaga też potem powrócić na ziemię. W miarę jak ptak dorasta, takie „kontrolowane upadki” przeradzają się w aktywny lot. Przypuszczalnie rozwój piskląt odtwarza drogę ewolucyjną linii rodowej ptaków. Jak wysoko latają ptaki Niska masa ciała jest jednym z wielu przystosowań ptaków do lotu. Odpowiadają za to kości pneumatyczne, czyli wypełnione powietrzem. W połączeniu z silnymi mięśniami i upierzeniem daje to ptakom możliwości bicia niezwykłych rekordów. Rekord wysokości lotu to jedna z ciekawostek o ptakach. Najwyżej aktywnie latającymi ptakami są gęsi tybetańskie. Rekordowa wysokość lotu dla tego gatunku to 7290 m n.p.m. Natomiast najwyżej szybującym gatunkiem jest sęp plamisty. Jego rekord wysokości to 11300 m n.p.m. Warto też pamiętać, że najszybszy ptak na świecie – sokół wędrowny – potrafi pikować z prędkością bliską 400 km/godz. Natomiast w locie poziomym rekordzistą jest jerzyk zwyczajny. Może osiągać prędkość dochodzącą do 170 km/godz.
Badania wykazały, że dinozaury wykształciły zaskakującą odporność na mróz. Dzięki temu zdominowały Ziemię
Odporność na mróz dinozaury zyskały ponad 200 milionów lat temu. Naukowcy odkryli to dzięki starożytnym skamieniałościom odcisków ich łap.
W tym artykule: Dlaczego dinozaury przetrwały wymieranie triasowe? Odciski łap dinozaurów w Chinach świadczą o tym, że te stworzenia mogły przetrwać w ekstremalnych warunkach Naukowa debata o tym, czy dinozaury były stało-, czy zmiennocieplne w końcu rozwiązana? Dinozaury to stworzenia, które pojawiły się w triasie, ok. 237 milionów lat temu. Wyewoluowały z archozaurów tuż po wymieraniu permskim. Od początku jury, czyli od okresu sprzed 201 milionów lat stały się stworzeniami, które przez długi czas dominowały na naszej planecie. Stało się to tuż przed wymieraniem triasowym, w trakcie którego wyginęła większość grup wczesnych archozaurów i 80% gatunków morskich. Dlaczego dinozaury przetrwały wymieranie triasowe? W okresie od 237 do 214 milionów lat temu dinozaury rozprzestrzeniały się po superkontynencie zwanym Pangeą i zmierzały w północne regiony Arktyki. W porównaniu do reszty gatunków, które zamieszkiwały Ziemię, gady te były stosunkowo niewielką grupą. Rodzaje dinozaurów - ciekawostki i opisy gatunków. Co wiemy o tych pradawnych gadach? Jakie rozróżniamy gatunki dinozaurów? Zapraszamy na wycieczkę do prehistorycznego świata, którym władały olbrzymie potwory. Badaczy nurtowało jednak pytanie, jak to się stało, że tak relatywnie mała grupa osobników przetrwała wymieranie sprzed ok. 201 milionów lat? A co więcej, dlaczego wyszła z niego silniejsza, do tego stopnia, że stała się dominującym kladem na naszej planecie? Przypomnijmy, że masowe wymienianie związane było z wielkim załamaniem klimatycznym, które spowodował wybuch wulkanu. Klimat na całej planecie miał się znacznie ochłodzić. Odciski łap dinozaurów w Chinach świadczą o tym, że te stworzenia mogły przetrwać w ekstremalnych warunkach Naukowcy odkryli, że odpowiedź na to pytanie jest odciśnięta w starożytnych śladach, które zachowały się w Kotlinie Dżungarskiej, która leży w północno-zachodnich Chinach. Ślady łap, które znajdowały się w kotlinie, zostały odciśnięte wzdłuż linii brzegowej słonych jezior, które występują na całym obszarze kotliny. Według naukowców jest to dowód na obecność dinozaurów w regionie drastycznych mrozów. Swoje odkrycie opisali na łamach czasopisma naukowego „Scientific Advances”. – Rozwiązanie tej zagadki wydaje się teraz bardzo proste. Dinozaury przez lata przystosowały się do zimna, jeszcze przed wymieraniem triasowym. Właśnie dlatego, gdy klimat się ochłodził i wszędzie zapanowały dramatycznie niskie temperatury, one były na to gotowe, a inne stworzenia nie – twierdzi Paul Olsen, profesor biologii i paleontologii z Columbią Climate School oraz główny autor badania. Dinozaury wyobrażone na nowo. Prehistoryczne gady wciąż potrzebują aktualizacji Naukowcy dowiedzieli się o starożytnych zwierzętach więcej w ciągu ostatnich 25 lat niż w poprzednich 250 - od koloru ich skóry i piór do tego, jak żyły i ewoluowały. <img src="https://images.immediate.co.uk/production/volatile/sites/63/2024/08/w-fossalta-di-piave-we-wloszech-guzun-ion-z-muzeum-rzezbiarskiego-formuje-zaktualizowany-ogon-aby-odtworzyc-naturalnej-wielkosci-doroslego-spinozaura-photographs-by-paolo-verzone-67f360c.png" width="938" height="528" alt="W Fossalta di Piave we Włoszech, Guzun Ion z muzeum rzeźbiarskiego formuje zaktualizowany ogon, aby odtworzyć naturalnej wielkości dorosłego Spinozaura (PHOTOGRAPHS BY PAOLO VERZONE)" title="W Fossalta di Piave we Włoszech, Guzun Ion z muzeum rzeźbiarskiego formuje zaktualizowany ogon, aby odtworzyć naturalnej wielkości dorosłego Spinozaura (PHOTOGRAPHS BY PAOLO VERZONE)" /> Uczeni w swoim artykule opisali, że oprócz wyraźnych odcisków dinozaurów, znaleźli również materiał, który zawiera pradawne ślady lodu, który pokrywał ten region. – To dowód na to, że obszar ten regularnie zamarzał. Skoro dinozaury dotarły aż tutaj, to znaczy, że musiały radzić sobie całkiem dobrze z niskimi temperaturami – przekonują autorzy. Naukowa debata o tym, czy dinozaury były stało-, czy zmiennocieplne w końcu rozwiązana? Naukowcy twierdzą, że ich odkrycie może być kolejnym argumentem w naukowym sporze, czy dinozaury były zmiennocieplne czy stałocieplne. Autorzy podkreślają, że coraz więcej faktów przemawia za tym, że już pierwsze dinozaury wyewoluowały pióra, które chroniły je przed zmianami warunków pogodowych. – Wybuchy wulkanów sprzed ok. 201 milionów lat powodowały anomalie pogodowe, m.in. nadejście gwałtownych mrozów w regionach tropikalnych. Stworzenia zmiennocieplne, które były nieopierzone, w dużej mierze nie poradziły sobie z ochłodzeniem, co doprowadziło do wyginięcia wielu gatunków – podkreślają badacze. 5 najciekawszych odkryć dotyczących dinozaurów w 2021 roku W 2021 r. dowiedzieliśmy się znacznie więcej o dinozaurach. Oto 5 najciekawszych odkryć mijającego już roku. Naukowcy zwracają uwagę na to, że ich badania potwierdzają przekonanie, że dinozaury żyły na wszystkich kontynentach. Zamieszkiwały nie tylko tropikalne regiony, ale również chłodne terytoria, które większość roku pokryte były lodem. Paleontolodzy w kolejnych badaniach chcą skupić większą uwagę na terenach arktycznych. Źródło: Scientific Advances.
Aż trudno uwierzyć, że natura stworzyła tak piękne zwierzęta. 14 historii piórami pisanych
Trudno nie zazdrościć fotografom współpracującym z National Geographic podróży do niesamowitych miejsc. Jednak jeszcze bardziej zazdrościmy im tak wspaniałych modeli. Zobaczcie te zdjęcia i przeczytajcie ciekawe ptasie opowieści
Zobacz galerię pierzastych historii! Źródło: National Geographic News
Włosie pędzli stosowanych w sztuce chińskiej jest zwykle pochodzenia zwierzęcego, a jego źródłem może być wiele gatunków.
Sierść wilka pozostawia bardziej zwarty ślad, natomiast sierść kozy delikatniejszy. Kocie wąsy (poniżej) stosuje się do malowania szczegółów – np. wibrysów kota właśnie. Podobnie wąsy myszy i szczurów. W Japonii włosie pędzla również jest zwierzęce. Materiałem może być sierść borsuka, futerko wiewiórki, grzywa dzikich koni i pióra spod dzioba zimorodka.
Doktor Jarosław Nowakowski, z wykształcenia leśnik, z zamiłowania ornitolog, szef Stacji Badania Wędrówek Ptaków Uniwersytetu Gdańskiego. Osobiście zaobrączkował przynajmniej 30 tysięcy ptaków.
Teraz uczy tej sztuki innych. Warszawiak od pokoleń, przeniósł się na północne Kaszuby, żeby być bliżej głównych ptasich szlaków wędrówkowych na wybrzeżu Bałtyku, ale też niedaleko wspaniałych dębowo-bukowych drzewostanów Puszczy Wierzchucińskiej. Jak to się stało, że pan, leśnik, zajął się obrączkowaniem ptaków? Cóż, mój dziadek, z którym byłem silnie związany, studiował leśnictwo przed wojną, ale studiów nie ukończył. Chyba bardzo tego żałował i chciał, żebym kontynuował jego niezrealizowaną pasję. Oczywiście, nigdy tego nie powiedział, ale tak kierował moimi zainteresowaniami, że sam nie wiem, kiedy postanowiłem zostać leśnikiem. Tylko że mnie od początku interesował las jako złożone środowisko, dom dla wielu gatunków roślin i zwierząt, a nie jako magazyn kubików, czyli metrów sześciennych, drewna. I już wtedy wiedziałem, że będę badać ptaki. Konkretnie – sikory: bogatki, modraszki, sosnówki. Są liczne lub bardzo liczne, a więc łatwo zebrać dużą liczbę obserwacji czy pomiarów. Szybko się mnożą, bo w sezonie mogą wyprowadzić nawet 20 młodych, które przystępują do lęgów już w następnym roku. To pozwala podglądać, jak zmieniają się pod wpływem zmian środowiska. Naprawdę obserwować ewolucję w działaniu. Można badać różnice między poszczególnymi gatunkami sikorek i szukać ich przyczyn. Dlaczego dla modraszki lepsze jest to, a dla bogatki co innego? Dlaczego jedne robią to, a drugie tamto? Właśnie na potrzeby tamtych magisterskich badań nauczyłem się obrączkowania. Trudno było? Praca, można rzec, pionierska (śmiech). Nie dlatego, że nie było wypracowanych metod, ale ja oczywiście robiłem wszystko sam od początku. Kupiłem sieci prosto z Japonii – bo przeczytałem, że naukowe chwytanie ptaków naśladuje stare japońskie metody kłusownicze. Razem z kolegą ze studiów, Mietkiem Kurowskim, rozstawialiśmy je w pobliskim lesie i w ten sposób rozpoczęła się zabawa, która trwa do dziś. Rzecz jasna tam wówczas łapały się głównie sikory i tak już zostało (śmiech). W jakiejś książce przeczytałem, jak mniej więcej mierzy się ptaki, ale opis nie był zbyt dokładny. Resztę musiałem sam wykoncypować. Dlatego wciąż mam „nieortodoksyjny” chwyt przy niektórych pomiarach. W późniejszych latach, kiedy ornitologia stała się już moim pełnoetatowym zajęciem, nie potrafiłem zmienić tego sposobu trzymania ptaków. Mówi pan tak, jakby samo trzymanie ptaków było jakąś specjalną dziedziną wiedzy... Można powiedzieć, że tak jest. Istnieje kilka rodzajów chwytów, a każdy ma swoje modyfikacje. Wiadomo, że inaczej będzie się trzymać sowę, która bez trudu przebija szponem rękę na wylot, ale dziób ma niegroźny, a inaczej niewielkiego grubodzioba, który ma tylko małe pazurki, ale dziobem może przeciąć palec do kości. Większość małych ptaków, którymi się zajmuję, nie jest oczywiście groźna dla człowieka, ale człowiek jest groźny dla nich. W takim przypadku są dwie podstawowe szkoły trzymania ptaków – angielska i polska. Nie żartuję, to są naprawdę dwie zupełnie inne metody i w ich konsekwencji zupełnie inne procedury obrączkowania ptaka. Angielska metoda jest starsza i obecnie bardziej rozpowszechniona, ale polska jest o wiele lepsza i w coraz większej liczbie krajów się ją stosuje. Nigdy nie słyszałem, żeby ktoś, kto raz stosował polską metodę, potem przeszedł na angielską. Nie bardzo rozumiem, na czym może polegać wyższość jednej metody trzymania ptaka nad inną. To chyba trochę tak jak ze świętami Bożego Narodzenia i Wielkanocy? Ależ nie! To są realne różnice! Chodzi o dwie rzeczy. Musimy trzymać ptaka tak, żeby móc go obejrzeć ze wszystkich stron, bez problemu rozłożyć mu skrzydło, zajrzeć do dzioba, zmierzyć różnicę w długości lotek i tak dalej. Jednocześnie chwyt musi być delikatny i pewny – żeby ptak nie trzepotał się w dłoni, bo mógłby sobie coś zrobić, a my przecież nie chcemy go zranić, tylko oznakować i opisać. Otóż polski chwyt lepiej spełnia oba te warunki. Jest całkowicie bezpieczny dla ptaka, a jednocześnie umożliwia łatwe manipulowanie nim. To się przekłada na szybkość obrączkowania i mierzenia. Ktoś, kto ma wprawę w angielskiej metodzie, może w ciągu dnia zaobrączkować i w pełni pomierzyć kilkadziesiąt, no, może 150 ptaków. Polscy ornitolodzy obrączkują i mierzą w ciągu dnia nawet 1000! Czasami spotykam się z zarzutem, że nasze dane są niewiarygodne, bo nie da się zmierzyć takiej liczby ptaków. Wtedy mówię: przyjedź do nas, to się przekonasz, czy się nie da! To wszystko brzmi bardzo skomplikowanie! Aż się boję zapytać, na czym polega cały proces obrączkowania. Przygotowana przeze mnie „instrukcja pracy stacji obrączkowania” ma 60 stron, a to są tylko komentarze dla osób, które zdały bardzo trudny, trwający kilka dni egzamin, żeby uzyskać licencję na obrączkowanie ptaków. Wcześniej musiały przyswoić kilkaset stron różnych podręczników. Ale proszę się nie bać (śmiech), mogę o tym opowiedzieć także w kilku zdaniach. Na początek ptaka trzeba wyplątać z siatki i w specjalnym przewiewnym woreczku przynieść do stanowiska obrączkowania. Samo obrączkowanie zaczyna się od wyjęcia ptaka ręką z woreczka – oczywiście już w woreczku stosujemy „chwyt polski”, żeby ptakowi nie zrobić krzywdy. Gdy już – dosłownie – mamy go w garści, patrzymy, kto zacz. Nawet określenie gatunku nie zawsze jest łatwe, bo ptaki, zwłaszcza małe, bywają zdumiewająco podobne. Potem sprawdzamy, czy to samiec, czy samiczka, czy jest młody (z tegorocznego lęgu), czy już starszy, doświadczony. Przepis, jak to robić, jest dla każdego gatunku inny, więc nawet doświadczony ornitolog nie wie wszystkiego i często musi posługiwać się specjalistycznymi książkami. To nawet zabawnie wygląda – kilka namiotów w lesie, a pośrodku siedzi gość z ptakiem w ręku i wertuje małą bibliotekę. Potem mierzy się długość skrzydła, ogona i poszczególnych piór w skrzydle; czasami potrzebne są też inne pomiary. Dmuchamy także w piórka na brzuchu, żeby ustalić, w jakiej jest kondycji, czyli ile zgromadził tłuszczu. Żółty kolor pod przezroczystą skórą to dobry znak – ptak miał dobre warunki, sinawy lub niebieskawoczerwony kiepsko wróży – widocznie ostatnio nie było co do dzioba włożyć. To szczególnie istotne w przypadku ptaków, które migrują daleko. Jeśli nie zgromadzą na przelot wystarczająco dużo tłuszczu, mogą nie dotrzeć do celu. Łatwiej padają ofiarą burz albo może im po prostu zabraknąć paliwa na środku Sahary. Bo tłuszczu używają jako paliwa. No i najważniejsze – trzeba ptakowi założyć na nogę metalową obrączkę z wybitymi napisami i numerami. Co jest właściwie wybite na obrączce? Czy to się zmienia, czy każda obrączka jest taka sama? Przede wszystkim jest tam niepowtarzalny numer, który pozwala zidentyfikować każdego konkretnego ptaka. Numer ten – jak rejestracyjny w samochodach – składa się z liter i cyfr. Na początku jest litera oznaczająca wielkość obrączki – w Polsce najmniejsze obrączki oznaczone są literą „L” (zakładane np. na mysikróliki), największe „A” (na łabędzie i puchacze). Poza tym na obrączce jest mniej lub bardziej skrócony adres krajowej centrali obrączkowania i nazwa kraju, z którego obrączka pochodzi. Jeśli znajdziemy obrączkę, informację na ten temat można wysłać, używając najkrótszej formy adresu: St. Ornitologiczna, Gdańsk. Jest specjalna umowa z pocztą, która wie, gdzie takie przesyłki kierować. My, badacze ptasich wędrówek, staramy się tak udoskonalać nasze znaczniki, żeby jak najmniej ptakom przeszkadzały. Obrączka nie może być za luźna ani za ciasna, za cienka ani za ciężka. W przypadku ptaków wodnych powinna być też z materiału nieulegającego korozji i odpornego na ścieranie. Po co ptakom w ogóle obrączki? Można by powiedzieć, że po nic. Przecież to tylko dodatkowe obciążenie, które trzeba nosić na łapie albo na szyi. Ale dzięki tym obrączkom my, ludzie, możemy poznać ptasie zwyczaje: dowiedzieć się, gdzie bytują w danym okresie, skąd i dokąd wędrują, a także gdzie i w jakich okolicznościach giną, bo dostajemy też obrączki „bez ptaka”. Kiedyś przyszła wiadomość o znalezieniu obrączki z adnotacją: miejsce znalezienia – pasztet. Jakiś Francuz pewnie złamał sobie ząb na naszej obrączce. Niestety, w regionie śródziemnomorskim ciągle poluje się na dzikie ptaki – rocznie ginie ich w ten sposób miliony. Na wędrujące ptaki czyhają też dziesiątki innych niebezpieczeństw. Wiedząc więcej, możemy lepiej je chronić, a przynajmniej nie utrudniać im życia, np. dezorganizując przeloty. Na terenie północnej Polski leży swoisty węzeł komunikacyjny, gdzie krzyżują się dwie najważniejsze trasy przelotowe skrzydlatych podróżników: ze Szwecji na Bałkany i dalej przez Bliski Wschód do Kenii albo Tanzanii oraz z północnej Rosji i krajów bałtyckich do Hiszpanii i dalej do Afryki Zachodniej. Dlatego ciąży na nas szczególna odpowiedzialność za „bezpieczeństwo przelotu” przez nasz kraj. Z niepokojem obserwuję chaotyczny rozwój elektrowni wiatrowych w Polsce. Pojedyncze wiatraki czy nawet farmy kilkunastu wiatraków nie szkodzą ptakom, ponieważ te potrafią na ogół je wyminąć. Trzeba tylko wiedzieć, gdzie umieścić taką inwestycję, żeby nie stanowiła większego zagrożenia. Ale w Polsce, szczególnie północnej, planuje się postawienie tysięcy turbin. Inwestorzy dosłownie biją się o każdy wolny skrawek pola, planują stawiać wiatraki na platformach na Bałtyku. Za kilka lat ptaki nie będą już mogły bezpiecznie wędrować i odpoczywać w tym regionie. Nie ominą tak ogromnego obszaru pokrytego wiatrakami. To co robić? Wiatraki stawiamy, żeby uniknąć ocieplenia klimatu, a przecież ono stanowi też poważne zagrożenie dla ptaków! To prawda. Ptaki wędrowne szczególnie cierpią na skutek zmian klimatycznych, bo muszą zmieniać przebieg i długość tras przemieszczeń, a to nie jest takie łatwe w krótkim czasie. Ale wiatraki też niczego nie rozwiązują. Tak czy owak, zawsze będą tylko dodatkowym źródłem energii. Jedynym realnym rozwiązaniem jest budowa elektrowni jądrowych. Proszę pamiętać, że mówi to człowiek, który mieszka w pobliżu miejsca, gdzie planowana jest pierwsza taka elektrownia. Ja się na to godzę, bo wiem, że po prostu nie ma innego wyjścia. „Ekolodzy” protestujący przeciw elektrowniom jądrowym to osoby niemające pojęcia o prawdziwych potrzebach przyrody. A skąd miłość do sikorek? Cóż, ja uprawiam naukę dla przyjemności, a więc nie bez znaczenia jest dla mnie, żeby mój obiekt badań mnie fascynował, żeby mnie zaciekawiał, żeby budził mój szacunek. I właśnie tak jest z sikorami. Są piękne, mądre i mają mężne serca. No, ale oczywiście są też ciekawe z „naukowego punktu widzenia”. Co w nich takiego ciekawego? Przede wszystkim sikory należą do tzw. migrantów częściowych, czyli takich, wśród których w obrębie jednego gatunku część osobników migruje, a część pozostaje przez cały rok w jednym miejscu. Nawet rodzeństwo z tego samego gniazda może zachowywać się zupełnie inaczej – jedno poleci zimować do Holandii, ponad 1000 km od miejsca narodzin, a drugie przezimuje o rzut beretem od gniazda, w którym się wykluło. To każe zadać sobie pytanie, dlaczego jeden osobnik wędruje, a drugi nie, dlaczego ten sam ptak w jednym roku wędruje, a w drugim nie. No i oczywiście stanowi niewyczerpaną bazę do snucia hipotez, po co w ogóle niektóre ptaki wędrują, a inne wolą zostać i doskonale dają sobie radę nawet w najgorsze zimy. Dlatego sikory od dawna są gatunkami, które wielu badaczy „bierze na warsztat”, żeby odpowiadać na ogólne pytania dotyczące zachowań ptaków, w tym ich wędrówek. Co do urody, to faktycznie jedne z naszych najbardziej kolorowych i gustownych ptaków, ale odwaga kojarzy się raczej z orłem niż z sikorką. Że są piękne, każdy może się przekonać zimą przy karmniku (zalecam wysypywanie niesolonego słonecznika, który uwielbiają, ale dopiero w grudniu; jak wysypiemy za wcześnie, w październiku, zatrzymamy te sikory, które chcą lecieć i dla których potem może zabraknąć jedzenia w styczniu). A co do waleczności, proszę mi wierzyć, inne ptaki schwytane w sieci wiszą spokojnie, czekając na swój los. Sikory walczą zażarcie, dziobią sieć, trzepoczą się, za wszelką cenę starają się wydostać z matni. Nie tracą ducha, kiedy zbliża się człowiek. Przy wyjmowaniu z sieci potrafią podziobać dotkliwiej niż dzięcioł albo nawet sowa błotna. W woreczku, w którym transportuje się je do miejsca obrączkowania, wszczynają burdy i bijatyki, głośno krzyczą. Domyślam się, że klną jak szewc. Ważąca około 10 g modraszka potrafi zaatakować człowieka. Mnie kiedyś rodzice modraszki dotkliwie podziobali w głowę, gdy sprawdzałem skrzynki lęgowe, a ważę jakieś 10 000 razy więcej niż oni. Proszę sobie wyobrazić, że w obronie rodziny podbiegam i daję w mordę stworzeniu, które waży 10 razy więcej niż największy dinozaur żyjący na Ziemi – 1000 ton. To jednak trzeba mieć klasę! Aż trudno uwierzyć, że w takim małym ptaszku tyle wojowniczości… Ich odwaga często mnie zadziwia. Jako małe ptaki sikory boją się wolnej przestrzeni, dlatego że tam polują na nie krogulce – ich główny wróg. Kiedy wędrują, najchętniej robią to jak harcerz na podchodach – przeskakują od krzaka do krzaka, od drzewa do drzewa, żeby jak najdłużej pozostać niezauważonymi. Ale czasami natrafiają na bezdrzewną przestrzeń, np. rzekę, którą muszą przelecieć. Wielokrotnie nad Wisłą obserwowałem, jak to się dzieje. Zbiera się grupa, naradza, nawołuje, ptaki kłębią się na najdalej wysuniętym drzewie. W końcu desperacko rzucają się w otwartą przestrzeń. Lecą, lecą, ale wystarczy, że któraś nie wytrzyma nerwowo, coś krzyknie albo zawróci i już całe stado w panice ucieka na drzewo, z którego wystartowało. Bywa, że próbują kilka razy, zanim im się wreszcie uda. Czasami spanikują po przebyciu ponad połowy drogi. W tej sytuacji trudno się dziwić, że nigdy nie przelatują nad morzem. Ale to też nie do końca prawda. W roku 1975 i 1976 na południowym wybrzeżu Bałtyku wiały silne, nietypowe wiatry z południowego wschodu. Wiele stad wędrujących sikor zgubiło drogę albo po prostu zostało porwanych nad otwarte morze i przerzuconych aż do Szwecji. W Szwecji obserwowano, jak te stada przeczekiwały złą pogodę i po ustaniu sztormu rzucały się do lotu na południe, wprost na otwarte morze, żeby wrócić w rodzinne strony, a raczej należałoby powiedzieć: „na rodzinny szlak wędrówki”. Mamy dowody, że niektórym to się udało. Jak widać, choć zazwyczaj boją się przekroczyć rzekę, w potrzebie potrafią przelecieć nad morzem. Są niesłychanie odważne, ale nie szaleńczą odwagą, która nie zna strachu, tylko taką, która potrafi strach przezwyciężyć. Czytałam, że robi się próby z podczepianiem niektórym ptakom nadajników GPS. To pozwoliłoby śledzić los ptaka niemal on-line. To nie jest już futurologia, ale rzeczywistość. Ptakom są nakładane specjalne nadajniki, które pozwalają obserwować ich przemieszczenia z dokładnością do kilkudziesięciu metrów co kilkadziesiąt minut. Jest tylko jeden problem – taka technika jest możliwa do zastosowania wyłącznie w stosunku do dużych gatunków. Chodzi o ciężar. Elektronika może już w zasadzie nie ważyć nic, ale nie da się tak zmniejszyć baterii, żeby nie stanowiła problemu dla ptaka ważącego kilka, kilkanaście gramów. Natomiast wyniki uzyskane dla większych ptaków są absolutnie fascynujące! Poznajemy dokładną trasę, miejsca i czas odpoczynku, teren zimowania. Widzimy, jak ptaki popełniają błędy, błądzą, starają się odnaleźć właściwą drogę. Czytałem o orliku, który poleciał do Afryki i tam nagle przestał się ruszać. Wydawało się oczywiste, że ptak zginął, a nadajnik leży na sawannie i będzie dalej „pikał” aż do wyczerpania baterii. Nagle na wiosnę orlik „ożył” i wrócił do Europy. Okazało się, że całą zimę przesiedział na jednej akacji i polował tylko na zdobycz, która pojawiała się w zasięgu ataku. Następnej zimy wrócił na to samo drzewo. To się nazywa domator! Jaki był dla pana najbardziej zdumiewający ptasi rekord wędrówki? Wędrówki kolibrów między obiema Amerykami. Proszę sobie wyobrazić ptaszka niewiele większego od trzmiela, który przemierza tysiące kilometrów, przekracza pustynie i wysokie góry. Żeby pokonać te trudności, musi zabierać ze sobą tak duże zapasy paliwa, że w ogóle nie powinien wystartować. Taka podróż przez lata wydawała się niezgodna ze znanymi nam zasadami fizyki – teoretycznie niemożliwa. Teraz dopracowaliśmy się lepszych teorii, więc kolibry zaczęły latać zgodnie z prawami fizyki (śmiech). Ale „na chłopski rozum” to dalej wydaje się niemożliwe. Ma pan czasem ochotę polecieć gdzieś z ptakami? Nie tylko mam ochotę, ale latam. No, może nie tyle z ptakami, ile za nimi. W sumie ponad pół roku spędziłem, badając przeloty w Egipcie, wiele miesięcy w Turcji, Jordanii, Rosji, Bułgarii czy Etiopii. Zdarzyło mi się być prowadzonym pod odbezpieczonym karabinem i osadzonym w areszcie, to znaczy na szmacie pod palmą. Kiedyś w czasie obserwacji zaatakowała mnie grupa rozwścieczonych hipopotamów, a bezcenne notatki naukowe musiałem chronić przed kradzieżą... ze strony pawianów. Ale to są opowieści na zupełnie inną rozmowę.