Скоростные видеокамеры раскрыли новый секрет полета змей

Небольшая группа тропических древесных змей адаптировалась к планирующему полету, научившись сплющивать тело на манер крыла и быстро колебаться им, чтобы стабилизировать положение в воздухе.

Змеи рождены ползать и летать не могут — если не считать небольшой группы древолазающих ужей, распространенных в Юго-Восточной Азии. Резко отталкиваясь от ветки, они способны не просто прыгать с кроны на крону, но и планировать, расплющивая собственное тело для создания подъемной силы и преодолевая расстояние до 10 и более метров.

Чтобы лучше разобраться в механизмах их полета, Исаак Иэтон (Isaac Yeaton) и его коллеги из Университета Джонса Хопкинса провели эксперименты с летающими Chrysopelea paradisi, райскими украшенными змеями. Для фиксации их полета опытная площадка была устроена в пустом концертном зале выставочного центра, где на высоте около восьми метров установили толстую ветку, а вокруг смонтировали 23 высокоскоростных видеокамеры. Об этих работах рассказывается в статье, опубликованной в журнале Nature Physics.

К спинам змей прикрепили небольшие полоски блестящего скотча, чтобы камеры могли лучше фиксировать их движения в полете. Сделав более 130 записей, ученые заинтересовались тем, что животные при этом обязательно быстро изгибаются всем телом, совершая колебания и в стороны, и вверх-вниз, причем настолько активно, что иногда хвост оказывается выше головы, а иногда опускается ниже нее.

Эти опыты позволили реконструировать движения летающей змеи в виде компьютерной модели, которая демонстрировала сходные способности к полету. А с помощью модели ученые показали важность быстрых волнообразных колебаний для придания вращательной устойчивости. Без них виртуальная змея быстро опрокидывалась в воздухе и падала, однако движения тела в горизонтальной и вертикальной плоскостях стабилизировали положение, позволяя планировать.