Птахи, які танцюють у воді, підказали вченим спосіб боротися із забрудненням
Фламінго не просто шукають їжу у воді — під час годування вони створюють складні водяні вихори, які допомагають збирати мікроскопічні частинки. Цей природний механізм зацікавив науковців не лише з погляду біомеханіки: його можуть використати для створення фільтрів, здатних очищати воду від мікропластику та PFAS — так званих «вічних хімікатів».
Про це розповідає Science News.
До цього відкриття дослідник Віктор Ортега Хіменес із Каліфорнійського університету в Берклі прийшов після випадкового спостереження за фламінго під час сімейної поїздки до Атланти. Його увагу привернули хвилі на поверхні водойми, які виникали, коли птахи шукали їжу під водою. Щоб зрозуміти причину цього явища, знадобилося понад чотири роки.
Підписуйтеся на наші соцмережі
Як фламінго створюють природний фільтр
Під час годування фламінго занурюють голову у воду, відтягують її назад і рухають ногами. Ці рухи створюють вихори, які збирають частинки їжі та спрямовують їх до дзьоба. Тупцювання птахів підсилює рух води й допомагає втримувати частинки в зоні годування.
Після цього в роботу вступає дзьоб фламінго. Він працює як фільтр: затримує їжу, пропускаючи воду, мул та інші дрібні частинки. Такий механізм дає змогу відокремлювати навіть дуже маленькі об'єкти — аж до розмірів окремої клітини.
Саме поєднання руху води та фільтрації зацікавило біомеханіків. Вони досліджують, як принципи, що сформувалися в природі, можна перенести в інженерні конструкції.
Чи зможе технологія очищати воду від мікропластику
Один із потенційних напрямів застосування — створення фільтрів, які не забиватимуться так швидко, як традиційні системи. Природний механізм фламінго може підказати, як спрямовувати потік води так, щоб частинки накопичувалися в потрібному місці, а сам фільтр залишався чистішим.
Це може бути корисним для очищення води від мікропластику — дрібних пластикових частинок, які потрапляють у водойми з різних джерел. Ще одна можлива сфера застосування — видалення PFAS, групи синтетичних сполук, які називають «вічними хімікатами» через їхню стійкість до природного розкладання.
Однак ідеться саме про інженерний потенціал біологічного механізму, а не про готову технологію. Спостереження за фламінго ще не означає, що створений на його основі фільтр уже здатний очищати питну воду від усіх типів мікропластику чи PFAS.
Водночас це не перша робота, яка показала незвичайну гідродинаміку годування фламінго. У травні 2025 року в журналі Proceedings of the National Academy of Sciences опублікували дослідження команди Ортеги Хіменеса. Науковці поєднали високошвидкісну відеозйомку, експерименти з потоками рідини та 3D-моделі дзьоба й лап птахів. Вони з'ясували, що фламінго використовують не один рух, а цілу систему: різкі рухи головою, пульсацію дзьоба та роботу перетинчастих лап. Усе це формує вихори, які піднімають дрібну здобич із дна та спрямовують її до дзьоба.
Дослідники вже розглядають, як окремі принципи цієї системи можна використати в технологіях очищення води. Наприклад, біофізик Саад Бхамла з Georgia Tech вивчає можливість застосування пульсуючого руху дзьоба для зменшення накопичення відходів на фільтраційних мембранах. Саме забруднення мембран і їхнє засмічення є однією з проблем сучасних систем фільтрації.