Darmowe paliwo z nieba

Przez lata podręczniki przedstawiały pływanie jako najbardziej energooszczędny sposób przemieszczania się zwierząt. Na kolejnych miejscach znajdowały się latanie i bieganie.

Nowe badanie międzynarodowego zespołu naukowców pokazuje jednak, że takie porównanie nie uwzględnia ważnego czynnika: warunków atmosferycznych, z których zwierzęta korzystają podczas podróży. Kluczowe znaczenie mają prądy wznoszące i wiatr. Dzięki nim ptaki szybujące mogą pokonywać ogromne odległości, zużywając znacznie mniej energii, niż wynikałoby to z pomiarów wykonywanych w laboratoriach.

Powietrze nie jest jedynie przestrzenią, przez którą przemieszczają się latające zwierzęta. Może być również źródłem energii, które napędza ich podróż. Takie wnioski przedstawiono w badaniu opublikowanym 15 października 2026 roku w czasopiśmie naukowym „Science”. Projekt prowadził zespół z Instytutu Zachowania Zwierząt im.

Maxa Plancka (MPI-AB), we współpracy z naukowcami z Uniwersytetu Swansea i badaczami z innych krajów.

Kondor kontra łabędź

Ptaki o podobnej masie mogą zużywać zupełnie różne ilości energii. Dobrym przykładem jest kondor andyjski i łabędź trąbiący. Oba gatunki ważą około 11 kilogramów, czyli mniej więcej 24 funty. Mimo podobnej masy ciała kondor może pokonać kilometr lotu, zużywając zaledwie jedną piątą energii potrzebnej łabędziowi.

Różnica wynika przede wszystkim ze sposobu poruszania się w powietrzu. Kondor wykorzystuje prądy wznoszące i szybuje, ograniczając aktywne machanie skrzydłami do około 0,1 proc. czasu lotu. Łabędź trąbiący macha skrzydłami przez około 99 proc. lotu.

To właśnie ta różnica sprawia, że koszt energetyczny podróży obu ptaków jest tak odmienny, mimo zbliżonej masy ciała. Dr Martina Scacco z MPI-AB, pierwsza autorka badania, zwróciła uwagę, że dla człowieka niebo może wyglądać jedynie jak tło dla latających zwierząt. W rzeczywistości stanowi ono istotny zasób, który może radykalnie zmienić koszt przemieszczania się.

17 lat obserwacji setek zwierząt

Naukowcy połączyli dane z wielu lat śledzenia zwierząt w ich naturalnym środowisku. Analiza objęła 17 lat pomiarów GPS i akcelerometrów, zebranych od 850 ptaków i nietoperzy należących do 38 gatunków. Badacze wykorzystali także cztery lata danych radarowych obejmujących 12 klas wielkości mniejszych latających zwierząt.

Dzięki temu mogli rozróżnić lot wymagający intensywnego machania skrzydłami od szybowania, które zwykle pochłania mniej energii. Sprawdzali również, jak wiatr i unoszące się masy powietrza wpływają na koszt pokonywania kolejnych kilometrów.

Badacze porównali wydajność energetyczną różnych gatunków w sposób przypominający zestawianie kosztów transportu morskiego i lotniczego. Sama odległość nie wystarcza bowiem do oceny, która metoda przemieszczania się jest najbardziej ekonomiczna. Trzeba również uwzględnić energię potrzebną do pokonania trasy w rzeczywistych warunkach.

Profesor Emily Shepard z Uniwersytetu Swansea, współautorka badania, podkreśliła, że laboratoryjne modele sugerowałyby podobny koszt lotu kondora i łabędzia o tej samej masie. Obserwacje w terenie pokazują jednak, jak bardzo korzystanie z prądów wznoszących zmienia ten rachunek.

Sępy pokonują miliony kilometrów

Największe ptaki szybujące często osiągają wyjątkowo niskie koszty przemieszczania się. Wśród analizowanych gatunków szczególnie wyróżniały się sępy. Siedem gatunków pokonało łącznie ponad 4,3 miliona kilometrów, czyli około 2,7 miliona mil. To odległość wystarczająca, by okrążyć Ziemię ponad 100 razy.

Mimo tak imponującego dystansu sępy machały skrzydłami zaledwie przez 0,1–7 proc. czasu lotu. Przez pozostałą część podróży mogły wykorzystywać warunki atmosferyczne, które pozwalały im utrzymywać się w powietrzu bez ciągłego intensywnego wysiłku.

Ogólny wzorzec był wyraźny: wśród ptaków szybujących większe gatunki zazwyczaj rzadziej machały skrzydłami i ponosiły mniejsze koszty energetyczne przemieszczania się. Nie oznacza to jednak, że szybowanie zawsze wygrywa. Oszczędność energii wiąże się z ograniczeniami.

Duże ptaki szybujące są bardziej zależne od odpowiednich warunków atmosferycznych, co może ograniczać miejsca i pory, w których są w stanie latać. Gatunki aktywnie machające skrzydłami zużywają więcej energii, ale potrafią lepiej radzić sobie ze zmiennymi warunkami.

Klimat może zmienić trasy wędrówek

Zmiany w atmosferze mogą wpłynąć nie tylko na koszt lotu, ale również na zachowanie całych populacji. Wyniki badania mają znaczenie dla przewidywania, jak zwierzęta będą reagować na przyszłe zmiany klimatu. Jeśli zmienią się warunki wiatrowe i dostępność prądów wznoszących, podróże, które dotąd były energetycznie opłacalne, mogą stać się trudniejsze.

Może to wpływać na to, kiedy zwierzęta wyruszają w migrację, jakie trasy wybierają i gdzie osiedlają się na dłużej. Gatunki silnie uzależnione od szybowania mogą być szczególnie wrażliwe na zmiany warunków atmosferycznych.

Dr Kamran Safi z MPI-AB, jeden ze starszych autorów badania, zaznaczył, że zmiany warunków atmosferycznych zmieniają również koszt lotu, a w konsekwencji mogą wpływać na decyzje zwierząt dotyczące migracji i tworzenia skupisk.

Nowe spojrzenie na energię w przyrodzie

Badanie „Airflows redefine the cost of aerial transport in the wild”, którego główną autorką jest Martina Scacco, podważa utrwalone założenia dotyczące energetycznych kosztów przemieszczania się zwierząt. Pokazuje, że wyniki pomiarów laboratoryjnych nie zawsze oddają to, co dzieje się w naturze, gdzie zwierzęta aktywnie wykorzystują otaczające je środowisko.

Najważniejszy wniosek jest prosty: efektywność podróży nie zależy wyłącznie od masy ciała czy sposobu poruszania się. Równie istotne są warunki, w których odbywa się ruch, oraz zdolność zwierzęcia do wykorzystania dostępnej energii z otoczenia.

W przypadku ptaków szybujących wiatr i prądy wznoszące działają jak rodzaj „darmowego paliwa”. Lepsze zrozumienie tych mechanizmów może pomóc naukowcom przewidywać, jak zmiany klimatu wpłyną na migracje i rozmieszczenie zwierząt w przyszłości.