Wetenschappers stellen vast hoe een flamingo op één been balanceert

Wetenschappers hebben nu aangetoond dat deze houding bijna geen spieractiviteit van de flamingo vereist. VSPYCC/Flickr hide caption

toggle caption

VSPYCC/Flickr

Wetenschappers hebben nu aangetoond dat deze houding bijna geen spieractiviteit vergt van de flamingo.

VSPYCC/Flickr

Iedereen die wel eens een flamingo heeft gezien, is waarschijnlijk onder de indruk van het vermogen van de flamingo om opmerkelijk lang op één lange, spichtige poot te balanceren.

Maar eigenlijk hebben wetenschappers nu aangetoond dat wat een prestatie lijkt te zijn, bijna geen spieractiviteit van de vogel vereist.

In feite ontdekten ze dat zelfs het lichaam van een dode flamingo van nature in een stabiel evenwicht met één poot valt als het verticaal wordt geplaatst. Dat onderzoek werd onlangs gepubliceerd in Biology Letters.

Tot nu toe zijn er twee fundamentele stromingen geweest over waarom een flamingo op één poot staat, vertelt Lena Ting, een biomedisch ingenieur aan de Emory University en het Georgia Institute of Technology, aan The Two-Way.

Sommige wetenschappers hebben gesuggereerd dat het een manier voor de vogel was om warmte te behouden die verloren zou zijn gegaan als die poot in het koude water had gestaan. Anderen dachten dat het een manier was om spiervermoeidheid te verminderen, door de ene poot te laten rusten terwijl de andere het werk deed.

Maar om spieren vermoeid te laten raken, moet de houding eigenlijk vermoeiend zijn voor de vogel.

Niemand had ooit getest of de iconische eenbenige houding van de flamingo enige werkelijke spierinspanning vereiste – tot nu.

Ting en co-auteur Young-Hui Chang van het Georgia Institute of Technology trokken naar Zoo Atlanta, waar ze acht jonge Chileense flamingo’s testten met behulp van een apparaat dat een krachtplaat wordt genoemd. Ze vergelijkt het apparaat met een Wii balance board of een high-tech badkamer weegschaal – het “kan de kleine bewegingen van het lichaam meten wanneer je staat.”

Ze registreerden een kleine hoeveelheid schommelende beweging wanneer de dieren wakker waren. Maar toen gebeurde er iets verrassends – wanneer een dier wegdommelde, nam het slingeren dramatisch af.

“En dat is het tegenovergestelde van wat we zouden verwachten voor u of mij – als ik op één been zou staan en vervolgens mijn ogen zou sluiten, zou ik typisch een grote toename zien in de hoeveelheid lichaams slingering en meestal resulteert dat in mensen die hun poot moeten neerzetten,” zegt ze.

Het suggereert dat terwijl de vogel wakker en actief is, het slingeren zou kunnen corrigeren voor andere bewegingen, en zich uiteindelijk in een houding zou kunnen zetten terwijl hij slaapt die weinig tot geen spieractiviteit vereist.

Dat werd op de proef gesteld in een experiment met een kadaver van een flamingo, die natuurlijk geen spieractiviteit heeft omdat hij niet leeft.

Eerst probeerden de onderzoekers het gewricht van het kadaver te manipuleren op zoek naar een vergrendelingsmechanisme dat de stabiliteit zou kunnen verklaren, zegt ze. Maar het gewricht bewoog heel losjes en vergrendelde niet.

Het sleutelmoment vond plaats toen ze de vogel in een staande positie draaiden: “We hielden zijn enkel vast … en we draaiden hem verticaal, en toen zakte hij plotseling in elkaar, precies in de positie die je ziet als ze op één poot staan.”

Deze video toont de opmerkelijke stabiliteit van het kadaver, zelfs wanneer er in verschillende richtingen aan wordt geduwd en getrokken. (Een waarschuwing voor de gevoelige kijker: Het is een video van een dode flamingo, hoewel de wetenschappers zeggen dat het dier om andere redenen werd geëuthanaseerd en niet werd geschaad voor de studie.)

Dit suggereert dat de reden voor de stabiliteit van het dier mechanisch is en eigenlijk wordt geholpen door de zwaartekracht. “Wat we hebben laten zien is dat wanneer ze gaan slapen hun lichaam als het ware naar voren kan flapperen als gevolg van de zwaartekracht, en dan zakt het hele ding gewoon in elkaar en wordt het zeer stabiel,” zegt Ting.

De mechanica achter de poot van een flamingo is een beetje contra-intuïtief. De flamingo heeft eigenlijk een bovenbeenbot dat horizontaal geplaatst is, verborgen tussen de veren. Een knie verbindt dat bot met het lange, slanke deel waar hij op staat. En het knobbelige stukje in het midden van dat verticale gedeelte is eigenlijk de enkel van de vogel.

Als de flamingo zijn poot optilt, klapt zijn lichaam naar voren, zodat het zwaartepunt van voren op de poot drukt – perfect in balans.

Een diagram van de houding van de ledematen en de anatomie van een slapende flamingo. Biology Letters hide caption

toggle caption

Biology Letters

In feite, zegt Ting, “suggereert ons onderzoek ook dat het voor de flamingo’s minder inspanning kan kosten om op één poot te staan dan op twee.” De vogel was niet in staat om dit soort passief balanceren op twee poten vol te houden; zoals Ting uitlegt, wanneer de poot zich ontvouwde, “stortte het gewricht als het ware in” vanuit zijn stabielere positie die op één poot balanceerde.

Deze studie is niet onverenigbaar met het idee dat flamingo’s op één poot staan om warmteverlies te beperken, vooral als de vogel niet veel energie hoeft te besteden om dit te doen.

Maar Ting zegt dat het nog eenvoudiger kan zijn dan dat: Misschien balanceren ze gewoon op één poot omdat dat makkelijker voor ze is dan op een andere manier.

Het is vermeldenswaard dat veel andere vogels ook op één poot balanceren, zoals houteenden en ooievaars. Ting zegt dat dit een “meer algemeen mechanisme zou kunnen zijn dat veel vogels gebruiken.”