Menu Zavřeno

K kolibříkům patří intuice

Když Margaret Rubega poprvé četla o tom, jak kolibříci pijí, pomyslela si:

Kolíbci pijí nektar pomocí jazyků, které jsou tak dlouhé, že se po zatažení stočí dovnitř hlavy, kolem lebky a očí. Na špičce se jazyk rozděluje na dvě části a jeho vnější okraje se zahýbají dovnitř, čímž vznikají dvě trubičky vedoucí vedle sebe. Trubičky se neuzavírají, takže ptáci je nemohou sát jako brčka. Místo toho se vědci domnívali, že trubičky jsou dostatečně úzké na to, aby do sebe pasivně nasávaly tekutinu. Tomuto procesu se říká kapilární působení. Proto se voda vsákne do papírového ručníku, proto se z očí vynořují slzy a inkoust stéká do hrotů plnicích per.

Toto vysvětlení, poprvé navržené v roce 1833, bylo více než sto let považováno za fakt. Když se o něm však Rubega dozvěděla jako postgraduální studentka v 80. letech 20. století, nedávalo jí žádný smysl. Uvědomila si, že kapilární děj je pomalý proces, ale pijící kolibřík dokáže mrštit jazykem do květu až 18krát za sekundu. Kapilární akci také napomáhá gravitace, takže by pro ptáky mělo být snazší pít z květů směřujících dolů – a není tomu tak. A kapilární reakce je ještě pomalejší u hustších tekutin, takže kolibříci by se měli vyhýbat přeslazenému nektaru, který je příliš sirupovitý – a oni to nedělají.

„Byl jsem ve velmi zvláštní situaci,“ říká Rubega. „Byl jsem teprve postgraduální student a všichni ti opravdu známí lidé měli za sebou celou tu matematiku. Jak by se mohli mýlit?“

I když se věnovala jiným ptákům, kolibří dilema v ní hlodalo dál. A o desítky let později, už jako profesorka na Connecticutské univerzitě, najala studenta jménem Alejandro Rico-Guevara, který jí měl pomoci záhadu vyřešit.

Rico-Guevara se narodil v Kolumbii a vzpomíná, že kolibříka poustevníka zahlédl na osudné exkurzi v Amazonii. V džungli je většina zvířat spíše slyšet než vidět, ale poustevník přiletěl přímo k němu a vznášel se mu před obličejem. „Byl tam jen zlomek vteřiny, ale bylo jasné, že má úplně jinou osobnost než ostatní ptáci v pralese.“ Zamiloval se a začal ptáky studovat. A když si přečetl dokumenty o kapilární akci, pocítil stejný záchvěv nedůvěry jako Rubega. „Rozhodli jsme se, že po tom půjdeme,“ říká Rubega. „Je to kapilární akce? A pokud ne, co se děje? Prostě jsme to chtěli vědět.“

Další příběhy

Rico-Guevara vlastnoručně vyrobil umělé květiny s plochými skleněnými stranami, aby mohl natáčet mrskající se ptačí jazyky vysokorychlostní kamerou. Trvalo měsíce, než vyrobil falešné květy, zdokonalil osvětlení a naučil ptáky tyto podivné objekty navštěvovat. Nakonec však dosáhl toho, co chtěl: dokonale zaostřených záběrů jazyka kolibříka, který se noří do nektaru. Při rychlosti 1 200 snímků za sekundu „nevidíte, co se děje, dokud nezkontrolujete snímek po snímku,“ říká. Ale v tu chvíli „jsem věděl, že na mé filmové kartě je odpověď. Byl to úžasný pocit. Měl jsem mezi prsty něco, co by potenciálně mohlo změnit to, co jsme věděli.“

Tady je to, co viděli, když zkontrolovali záznam.

Když pták vyplázne jazyk, zobákem stlačí dvě trubičky na špičce a zmáčkne je naplocho. Na okamžik zůstanou stlačené, protože zbytky nektaru uvnitř je slepí na místě. Když však jazyk narazí na nektar, tekutina kolem něj přetlačí to, co už je uvnitř. Trubičky se vrátí do původního tvaru a nektar se do nich nahrne.

Dvě trubičky se také od sebe oddělí, čímž jazyk získá vidlicovitý, hadovitý vzhled. Rozvíjejí se a odhalují řadu chlopní podél svých dlouhých okrajů. Jako by se celý jazyk rozevřel, podobně jako samotné květy, z nichž pije.

Když pták jazyk zatáhne, všechny tyto změny se obrátí. Trubičky se stočí zpět nahoru, když se jejich chlopně stočí dovnitř, a zachytí tak nektar. A protože chlopně na samém konci jsou kratší než chlopně dále vzadu, stočí se do tvaru podobného zmrzlinovému kornoutu; tím se nektar uzavře. Jazyk je to, čemu Rubega říká past na nektar. Při ponořování se otevírá a na cestě ven se zavírá a fyzicky přitom zachycuje sousto.

„Tohle se nám děje doslova pod nosem po celou historii našeho spojení s kolibříky a tady to bylo,“ říká Rubega. „Byli jsme první, kdo si toho všiml.“

Tou samou technikou kolibříci také polykají. Pokaždé, když vysune jazyk, přitlačí zobákem a vytlačí zachycený nektar. A protože je uvnitř zobáku omezený prostor a jazyk se pohybuje dopředu, nemá uvolněný nektar kam jinam než dozadu. Jazyk tak funguje jako pístová pumpa. Jak se stahuje, přivádí nektar do zobáku. Když vystřeluje ven, tlačí tentýž nektar směrem k hrdlu. Jazyk má dokonce na své základně klapky, které se při pohybu vpřed sklápějí, ale při pohybu vzad se rozšiřují a stahují nektar ještě více dozadu.

Na tom všem Rico-Guevara opravdu udivuje, že je to pasivní. Pták si nevynucuje otevření jazyka – k tomu dochází automaticky, když se jeho špička dostane do tekutiny, a to díky měnícímu se povrchovému napětí v jeho okolí. Rico-Guevera to dokázal tak, že strčil jazyk mrtvého kolibříka do nektaru – a bylo jisté, že sám od sebe vykvetl. Stejně tak se jazyk automaticky zavírá. Automaticky uvolňuje nektar. Automaticky tlačí tento nektar zpět. Pták mrskne jazykem dovnitř a ven a vše ostatní následuje.

Při zpětném pohledu by překvapivá realita kolibřího jazyka měla být zcela nepřekvapivá. Téměř vše na těchto zvířatech je neintuitivní. Kolibříci jsou prokletím snadných odpovědí. Jsou místem, kde intuice umírá.

Přemýšlejte o jejich původu. Kolibříci se dnes vyskytují pouze v Americe, ale zkameněliny naznačují, že vznikli v Eurasii a oddělili se od svých nejbližších příbuzných – kosnokřídlých – asi před 42 miliony let. Tito předkové kolibříků pravděpodobně přeletěli přes pevninský most, který tehdy spojoval Rusko a Severní Ameriku. Na severu se jim dařilo dobře, ale teprve když se dostali do Jižní Ameriky, začali prosperovat. Za pouhých 22 milionů let se tito jižní průkopníci diverzifikovali do stovek druhů, z nichž nejméně 338 žije dodnes. A asi 40 procent z nich žije v Andách.

Jak mi jednou řekl evoluční biolog Jim McGuire, „Andy jsou pro kolibříka tím nejhorším místem“. Vysoké hory znamenají řídký vzduch, což ztěžuje vznášení a získávání dostatečného množství kyslíku pro metabolismus, který spotřebovává mnoho plynů. Přesto se ptákům daří. Jejich úspěch nevypadá, že by se měl zastavit. Na základě porovnání rychlosti vzniku nových druhů a vymírání starých druhů McGuire odhadl, že se počet druhů kolibříků v příštích několika milionech let pravděpodobně zdvojnásobí.

Jak se vyvíjeli, vyvinuli si jeden z nejneobvyklejších způsobů létání ze všech ptáků – způsob, který je bližší hmyzu. Křídla středně velkých druhů bijí přibližně 80krát za sekundu, ale pravděpodobně ne tak, jak si myslíte. Když požádám lidi, aby napodobili údery křídel kolibříka, obvykle vystrčí ruce do strany a mávají jimi co nejrychleji nahoru a dolů. Takhle to ale nefunguje. Zkuste raději tohle. Přitiskněte lokty k bokům. Předloktí držte rovnoběžně se zemí a kývejte jimi dovnitř a ven. Nyní při tom otáčejte zápěstími do osmiček. Gratulujeme, vypadáte směšně, ale zároveň slušně napodobujete let kolibříků.

Tento neobvyklý úder křídel jim umožňuje vznášet se, ale také provádět akrobatičtější manévry. Kolibříci tuto vzdušnou obratnost využívají k doplnění své nektarové stravy hmyzem, který chytají ze vzduchu. To sice dokáže mnoho ptáků, ale ti mají obvykle krátký zobák a širokou štěrbinu. Kolibříci mají naproti tomu dlouhé zobáky, kterými pronikají do květů, a úzké štěrbiny. „Je to jako létat s hůlkami na obličeji a snažit se chytit pohybující se zrnko rýže,“ říká Rubega.

Znovu však ukázala, že tito ptáci toho mají víc, než se na první pohled zdá. Další z jejích studentů, Gregor Yanega, zjistil, že když ptáci otevírají ústa, dokáží aktivně ohnout spodní polovinu zobáku, čímž mu dají výrazný záhyb a dostanou ho z cesty. Kolibříci pak otevřenými ústy v podstatě taranují hmyz.

Vysokorychlostní kamery jejich trik opět odhalily. „Ve chvíli, kdy Gregor poprvé uviděl ptáka vlétnout do záběru a otevřít zobák, zastavil se a řekl: Hej, můžeš se na to podívat?“ říká Rubega. Vešla dovnitř a on jí pustil záběry. Požádala ho, aby ji pustil znovu, a on to udělal. Ještě jednou, řekla. Přehrál to znovu.

„To je divoké a měl byste vědět, že to před vámi ještě nikdo neviděl,“ řekla mu.

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *