Πώς το κολύμπρι παράγει αυτόν μυστηριώδη ήχο

17:26 16/3/2021 - Πηγή: News 24|7

Μια ομάδα ερευνητών από το πανεπιστήμιο του Stanford σε συνεργασία με ομόλογους τους από την Ολλανδία, κατάφεραν να αποκρυπτογραφήσει την αιτία του βουητού που παράγει το κολίμπρι καθώς πετάει. Μέχρι στιγμής, σύμφωνα με τον καθηγητή μηχανολογίας Ντέιβιντ Λεντινκ, το βουητό συνδεόταν με την κίνηση των φτερών του πουλιού, όμως ξεκάθαρη εξήγηση για το πώς παράγεται ο συγκεκριμένος ήχος, δεν υπήρχε.

Το πείραμα

Δημιουργήθηκε εγκατάσταση με περισσότερα από 2.000 μικρόφωνα και κάμερες υψηλής ανάλυσης, οι οποίες κατέγραφαν τις κινήσεις έξι κολιμπριών που βρίσκονταν μέσα σε κλουβί,

τα οποία τρέφονταν με ένα τεχνητό λουλούδι. Ο εν λόγω εξοπλισμός δημιούργησε έναν "ηχητικό χάρτη" με σημεία που αντιστοιχούσαν σε όλες τις κινήσεις φτερών που έκαναν τα πουλιά.

Για να εξερευνήσουν τι ήταν αυτό που γεννούσε τους ήχους, η ομάδα εστίασε στις κινήσεις του φτερουγίσματος των πουλιών. Δημιούργησαν νέα εγκατάσταση με καταγραφείς πίεσης του αέρα και κάμερες, καταγράφοντας τις αλλαγές της πίεσης του αέρα σε συνάρτηση με το χρόνο που συνέβαιναν. Στη συνέχεια επιχείρησαν να τοποθετήσουν σε αντιπαραβολή τα δεδομένα των δυο εγκαταστάσεων. Το αποτέλεσμα αποκάλυψε πως οι αεροδυναμικές δυνάμεις που παράγονται από την κίνηση των φτερών σε συνάρτηση με την ταχύτητα και την κατεύθυνση τους, δημιουργούν αυτόν τον ξεχωριστό ήχο.

Ένα ακόμα στοιχείο που ξεχωρίζει το κολίμπρι σε σύγκριση με άλλα πουλιά και έχει ιδιαίτερη σημασία ως προς το χαρακτηριστικό βουητό του, είναι η τροχιά κατά την οποία κινούνται τα φτερά του, σχηματίζοντας νοητά ένα "

ΈThe team note a crucial factor is the motion of a hummingbird’s wings. While most birds only create lift on the downstroke – found by the team to be the primary sound source – hummingbirds do so on the down and upstroke as a result of their unusual wing motion, which follows a path akin to a U-shaped smile. What’s more, these strokes occur much faster for hummingbirds – about 40 times a second. As a result, the team say, the hummingbird wing movement generates sounds at both 40Hz and 80Hz – sounds that are well within our hearing range and which were found to be the dominant components of the birds’ hum.

But variations of the forces within the strokes, together with further influence of the U-shaped wing motion, generate higher frequency overtones of these sounds.

“The lovely thing about the hummingbirds’ complex wingstroke is that those two primary pulses also cause even higher harmonics,” said Lentink, adding that such tones added to the timbre of the overall sound.

“It truly is the specific way that the forces fluctuate that creates the sound that we hear,” he said.

The team applied a simplified version of their theory to data for flying creatures from mosquitoes to birds like pigeons to reveal why their motion produces different sounds.

“It’s the way they generate forces that is different,” said Lentink. “And that causes why they whoosh versus hum, versus buzz, versus whine.”