Aeroacústica Del Vuelo: Colas De Colibrí 'Cantando'

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Los estudios del túnel de viento revelan cómo las plumas de los colibríes producen sonidos tan variados durante sus exhibiciones de cortejo.

Este artículo de WordsSideKick.com se proporcionó a WordsSideKick.com en colaboración con la National Science Foundation.

La sexy cremallera de un colibrí macho mientras se zambulle no está hecha por su voz, sino por sus especiales plumas de la cola durante su baile de cortejo. Christopher Clark, ahora investigador postdoctoral en el Museo Peabody de Historia Natural de la Universidad de Yale, descubrió estos sonidos únicos de cola.

Después de obtener su licenciatura en la Universidad Estatal de Washington en 2001, asistió a la escuela de posgrado en la Universidad de Texas en Austin y luego a la Universidad de California, Berkeley. Su trabajo de posgrado se centró en los roles de selección sexual y desempeño de vuelo en la configuración de la morfología de la cola de colibrí.

La parte más aclamada de su disertación fue su artículo de 2008 "Los colibríes de Anna cantan con su cola", que fue noticia y lanzó la fase actual de su carrera científica. En ese papel, demostró que el colibrí de Anna (Calypte Anna) hace sonidos fuertes con sus plumas de la cola durante su exhibición de cortejo, en lugar de vocalmente, como se creía anteriormente. Mira este vídeo para aprender más.

Después de completar su Ph.D. En 2009, a Clark y su asesor actual en el Museo Peabody, Richard Prum, se les otorgó una beca de la Fundación Nacional de Ciencias para profundizar en la física de los sonidos que hacen las plumas. En los últimos dos años, Clark ha viajado extensamente en América Latina para registrar los despliegues de cortejo de aletas, estrellas de madera y otras especies de colibríes poco estudiadas, casi todas las cuales producen sonidos distintivos con plumas de la cola. En el laboratorio, Clark usa un túnel de viento para obtener plumas y reproducir los sonidos que hacen las aves en vuelo. El túnel de viento le permite estudiar cómo las plumas producen sonidos en un rango de velocidades del aire.

Nombre: Christopher J. Clark
Años: 32
Institución: Museo Peabody de Historia Natural, Universidad de Yale
Campo de estudio: Colibrí, exhibiciones de cortejo y acústica de vuelo animal.

¿Qué te inspiró a elegir este campo de estudio?

Un compuesto del colibrí de Anna buceando a una hembra. La cola se extiende para hacer un sonido fuerte en la parte inferior de la inmersión.

Un compuesto del colibrí de Anna buceando a una hembra. La cola se extiende para hacer un sonido fuerte en la parte inferior de la inmersión.

Crédito: Chris Clark, Universidad de Yale

A los 22 años, estaba sentado en un restaurante en Idaho, viendo calliope Colibríes visitando un comedero que estaba a centímetros de mi cara. Pensé para mí mismo, "¡los colibríes son realmente geniales! ¡Y serían fáciles de atrapar, lo que los haría fáciles de estudiar!" Si decide estudiar un animal en particular, debe asegurarse de que su pregunta de investigación se adapte bien al animal. Los colibríes tienen habilidades de vuelo sin igual y no tienen miedo de presumir, por lo que estudiar su vuelo fue la mejor opción.

El proyecto actual surgió cuando descubrí que los colibríes estaban haciendo sonidos fuertes con sus plumas de la cola durante las exhibiciones de cortejo. Este no es el sonido de "zumbido" por el que son famosos, sino que son sonidos que muchas personas pensaron que eran vocales. Resulta que al poner las plumas en un túnel de viento, estos sonidos no vocales eran realmente fáciles de reproducir y estudiar. Así es como me encuentro estudiando los sonidos que hacen los pájaros cuando vuelan.

¿Cuál es el mejor consejo que has recibido?
"El buen juicio viene de la experiencia. Y la mayor parte de eso viene del mal juicio".

Una lección aquí es que debes permitirte cometer errores para aprender. Si no intentas un experimento porque temes que no funcione, entonces no harás tu mejor ciencia. Comete errores, y aprende de ellos. Pasé toda mi primera temporada de campo sin conseguir que los colibríes de Anna se presentaran. Una vez que finalmente descubrí una serie de trucos (lo más importante fue la paciencia y la disposición a sentarme en el suelo durante horas, ¡fue muy emocionante obtener por fin algunos datos! Es importante reconocer cuándo has usado el mal juicio y corregirlo.

¿Cuál fue tu primer experimento científico cuando eras niño?
No experimenté - observé. Cuando estaba en cachorros exploradores (11 años), hice una pajarera que colgábamos de la ventana junto a mi cama. Un par de chickadees con capuchón negro se anidaron en él durante los siguientes dos años. Aterrizarían en el cable a unos dos pies de la ventana, antes y después de ir a la caja. No podían ver a través de la ventana, pero podía verlos y escucharlos muy bien (y escuchar a los bebés) cuando estaba acostado, así que los observé durante horas. Descubrí cuál era femenina: ella temblaría sus alas y el macho la alimentaría. Más tarde, cuando tenían bebés, traían orugas verdes de los abetos de Douglas que estaban cerca. Conté las alimentaciones durante unas horas; Alimentaban a sus bebés cada cuatro minutos, durante todo el día.

¿Cuál es tu cosa favorita de ser un investigador?
Tengo dos cosas favoritas. Una es cuando hago un experimento que tiene resultados claros, y no del todo lo que esperaba. Los colibríes macho de Anna hacen este ruido. CHIRRIDO Cuando realizan una inmersión de cortejo a una hembra. Suena como una vocalización, como un pájaro sentado allí, "chirrido, chirrido", excepto que está buceando a gran velocidad cuando lo hace. Así que quise probar si la cola hace este sonido, encontrando a un hombre que pueda hacer el sonido, luego atrapándolo y quitándole las plumas de la cola exterior y haciendo que vuelva a bucear.Esperaba totalmente el resultado nulo, es decir, que el ave todavía haría el ruido CHIRRIDO Cuando faltan dos diminutas plumas. Le había dicho a la gente que el sonido era vocal, y estaba probando solo para asegurarme. Se levantó, se levantó, se levantó, luego se zambulló... y olorcillo, no hizo el sonido! ¡10 veces seguidas falló! Estaba sorprendido. Pasé el resto del día con mi cabeza en una nube, pensando en lo que significaba. Ya estaba pensando en todas las otras especies que tenía que estudiar, pero, por supuesto, también significaba que tenía que repetir el experimento unas cuantas veces más, para convencer a otros científicos de que mi resultado era real.

Mi otra cosa favorita es buscar un colibrí poco conocido en un lugar remoto y ver su exhibición de cortejo por primera vez. Un famoso ornitólogo, James Van Remsen, dijo una vez con brusquedad: "Sólo un tonto estudiaría las estrellas de madera", debido a lo difícil que es encontrarlas. Tengo que hacer mi tarea para estos viajes, y me cuesta mucho trabajo; Leo libros ornitológicos en busca de pistas (por ejemplo, en qué época del año se reproducen) y hablo con otros ornitólogos y observadores de aves para obtener pistas. A veces, encontrar las pantallas funciona por pura suerte. He tenido mucho éxito en eso, tengo algo de verdad. increíble pantallas que he visto, y eventualmente las subiré a YouTube. ¡Resulta que las plumas hacen una fantástica variedad de sonidos!

¿Cuál es la característica más importante que un investigador debe demostrar para ser un investigador eficaz?
La terquedad, las manos hacia abajo. La ciencia es realmente difícil a veces, y tienes que apegarte a ella. La escuela de posgrado es dura. Diseñar un buen experimento es difícil. Obtención de permisos de recogida es difícil. Obtener financiamiento es difícil Encontrar a tu animal es difícil. Atrapar a tu animal es difícil. Ejecutar un experimento es difícil. Repetir el experimento por lo que se siente como la milésima vez es difícil. Tratar con colaboradores obstinados es difícil. Analizar tus datos es difícil. Tener un papel rechazado es difícil. Hay tantas cosas que pueden hacer tropezar tu investigación, y la obstinación te ayudará a superar esos obstáculos mejor que cualquier otro atributo. Es un mito que solo las personas "inteligentes" pueden investigar. En realidad, cualquiera puede investigar, pero hay que ser persistente para tener éxito.

¿Cuáles son los beneficios sociales de su investigación?

Un colibrí de Anna masculino (Calypte Anna).

Un colibrí de Anna masculino (Calypte Anna).

Crédito: Chris Clark, Universidad de Yale

Ben Franklin estaba en una demostración de un nuevo invento, el globo aerostático. Alguien cercano preguntó: "Es bueno, pero ¿para qué sirve?"

La legendaria respuesta de Ben: "¿De qué sirve un bebé recién nacido?"

Por supuesto, hoy en día, los globos de aire caliente han crecido y tienen muchos usos no anticipados en 1783. Casi toda la investigación científica actual es la misma: no sabemos exactamente para qué sirve. Para mi investigación puedo encontrar algunas respuestas plausibles: tal vez inventemos un nuevo tipo de útil generador de ruido que revolotea como una pluma (silbidos de plumas, ¿alguien?). Pero honestamente, estos son bastante inciertos. Realmente no sé qué tan bueno es este bebé. Creo que el mayor beneficio inmediato de mi investigación es aumentar la admiración del público por lo fantástico que es el mundo natural y por lo básico que aún se desconoce lo cotidiano. Tienes que hacer que la gente aprecie la naturaleza antes de convencerla de que debe conservarse.

¿Quién ha tenido la mayor influencia en tu pensamiento como investigador?
Esto es duro, hay tantos! Una fracción amada de lo que hago es "historia natural", que es la observación de cómo los organismos viven sus vidas en sus entornos naturales. Cada vez que estoy fuera, hago observaciones, incluso si es tangencial a mi objetivo principal de investigación. Alexander Skutch fue un excelente historiador natural, y gran parte de lo que sabemos sobre las aves tropicales se debe a lo que observó. Skutch se convirtió en una leyenda ornitológica a través del estudio puramente observacional, y en su escritura fue especialmente bueno en dejar en claro la diferencia entre sus observaciones (es decir, los datos) y su interpretación de sus observaciones (que es la teoría). Creo que la biología moderna a veces hace demasiado hincapié en el papel de las hipótesis y la teoría: nunca presenté una propuesta de la NSF en la que quería estudiar la historia natural de los colibríes, porque no es financiable. Pero es importante recordar que la ciencia comienza con una observación cuidadosa; Las hipótesis llegan más tarde. Así que cuando escribo sobre colibríes, trato de emular a Skutch y hacer clara la diferencia entre mis datos y mi interpretación.

¿Qué hay de tu campo o de ser un investigador, crees que sorprendería más a la gente?
Las personas a menudo se sorprenden al saber que estas exhibiciones de cortejo de colibríes aún no se han estudiado. Se propuso por primera vez en 1897 que los colibríes hacen estos sonidos con sus plumas de la cola. Se colgó allí como una fruta colgando de un árbol, ¡hasta que la recogí en 2008! Incluso las especies realmente comunes, como el colibrí de garganta rubí, en su mayoría tienen una historia natural poco conocida. Así que es realmente fácil hacer nuevos descubrimientos sobre ellos, usando nada más que un cuaderno, binoculares, una cámara y paciencia. Aunque me encanta ir a lugares remotos como el Desierto de Atacama o el Parque Nacional Big Bend para descubrir las aves allí, hice los experimentos originales en el colibrí de Anna montando mi bicicleta en un antiguo vertedero cerca de mi casa. Cualquiera que se lo proponga puede descubrir cosas nuevas sobre los animales y las plantas que viven en su patio trasero. Eso asombra a la gente!

Si solo pudieras rescatar una cosa de tu oficina o laboratorio en llamas, ¿cuál sería?
Mi caja de plumas de colibrí. Los he obtenido en los últimos ocho años de investigación en un par de docenas de sitios de campo en varios países.Los permisos de recolección son difíciles de obtener, al igual que los permisos de exportación CITES. Las aves son difíciles de atrapar. Para fines de seguros, probablemente reclamaría un valor superior a $ 100,000, que en su mayoría reflejaría el tiempo que tomaría para volver a adquirir un conjunto similar de plumas. La verdad es que, literalmente, no tienen precio, ya que es ilegal comprarlos o venderlos.

¿Qué música tocas más a menudo en tu laboratorio o en tu auto?
Me encanta la banda Cake. Mi canción favorita de ellos es "Fondos Federales".

Nota del editor:Los investigadores descritos en los artículos de WordsSideKick.com han sido apoyados por la National Science Foundation, la agencia federal encargada de financiar la investigación básica y la educación en todos los campos de la ciencia y la ingeniería. Todas las opiniones, hallazgos y conclusiones o recomendaciones expresadas en este material son las del autor y no necesariamente reflejan los puntos de vista de la National Science Foundation. Vea el archivo de WordsSideKick.com.


Suplemento De Vídeo: El Colibrí - Julia Camacho en Track.TV.




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