Пингвины Магеллана экономят энергию, используя океанские течения на маршруте в 1900 км

Введение

Пингвины Магеллана (Spheniscus magellanicus) совершают впечатляющие миграции длиной до 1900 километров через открытый океан. Новое исследование, опубликованное 17 июля 2023 года в открытом журнале PLOS Biology, проведённое учёными из Института поведения животных Макса Планка (Германия), показало, что эти пингвины умело используют океанские течения для экономии энергии и точной навигации при возвращении в гнездовые колонии.

Основные детали

• В исследовании приняли участие 27 взрослых пингвинов Магеллана из колонии Сан Лоренсо в Аргентине, оснащённых GPS и акселерометрами (IMU).
• Пингвины чередовали прямые маршруты с дрейфом по приливным течениям, корректируя направление, чтобы использовать силу течения.
• В спокойных водах птицы двигались по прямой линии, в сильных течениях позволяли себе частично дрейфовать для экономии энергии.
• Несмотря на дрейф, пингвины точно компенсировали влияние течений, чтобы вернуться в колонию.
• Это свидетельствует о развитом восприятии пингвинами силы и направления течений относительно их цели.

Предыстория

Животные давно используют физические явления для оптимизации своих перемещений. Например, перелётные птицы формируют «V»-образные стаи для снижения аэродинамического сопротивления, а велосипедисты используют эффект «драфтинга», следуя за лидером. В морских экосистемах аналогичные приемы применяют как мелкие организмы (планктон, медузы), так и крупные — морские черепахи и киты.

Пингвины Магеллана, весом около 4,5 кг, обитают у южных берегов Южной Америки и сталкиваются с задачей преодоления больших расстояний для поиска пищи и возвращения к птенцам. Возможность ориентироваться в открытом океане без визуальных ориентиров долгое время оставалась загадкой, и настоящее исследование впервые показывает использование ими океанских течений.

Анализ влияния

Результаты демонстрируют продуманную навигационную стратегию, при которой пингвины не просто плывут домой, а постоянно корректируют маршрут, учитывая движение океанских течений. Такой подход снижает затраты энергии на борьбу с сильными потоками и позволяет одновременно осуществлять поиск пищи во время дрейфа.

«Пингвины Магеллана, возвращаясь из открытого океана, тонко изменяют курс, используя приливные течения, что уменьшает энергозатраты при сохранении высокой точности навигации», — отмечают авторы исследования.

Это свидетельствует о сложной сенсорной интеграции, когда птицы воспринимают силы течения и включают их в процесс ориентирования, даже не видя суши.

Хотя выборка была относительно небольшой, исследование открывает перспективы для более масштабных изучений навигации и энергетических стратегий морских животных, а также подчеркивает важность океанографических процессов для их поведения.

Широкий контекст

Работа вносит вклад в понимание того, как морские виды используют физику океана для выживания. Это особенно важно на фоне климатических изменений, которые влияют на океанские течения по всему миру. Изменения в паттернах течений могут повлиять на маршруты питания, размножения и миграции таких видов, как пингвины Магеллана.

Кроме того, понимание навигационных механизмов животных может вдохновить разработки биомиметической робототехники и автономных подводных аппаратов, повышая эффективность технологий за счёт заимствования природных решений.

Перспективы

Авторы исследования призывают к расширению экспериментов с большим числом особей и включением других морских видов, чтобы глубже изучить навигационные стратегии в различных океанографических условиях. В дальнейшем можно использовать спутниковое слежение и сенсоры окружающей среды для сопоставления движений пингвинов с актуальными данными о течениях.

Это поможет лучше понять, как животные адаптируются к изменяющейся среде, что важно для охраны и управления морскими экосистемами.

Заключение

Обнаружение того, что пингвины Магеллана умело корректируют маршруты с учётом океанских течений для экономии энергии, является важным шагом в изучении навигации и поведения морских животных. Комбинируя прямое плавание с дрейфом, эти птицы оптимизируют длительные путешествия, обеспечивая успешный поиск пищи и воспитание птенцов.

Исследование не только расширяет биологические знания, но и подчёркивает тесную взаимосвязь между морской жизнью и динамикой океана, а также необходимость защиты уязвимых экосистем в условиях глобальных изменений.