Waarom kolibries de enige vogels zijn die achterwaarts kunnen vliegen

Mark Lynham / 500px/Getty Images

Vogels hebben mensen al lang gefascineerd, maar velen zien nog steeds de buitengewone evolutionaire reis over het hoofd die theropode dinosaurussen veranderde in de gevederde vliegers die we vandaag de dag zien. Moderne vogels hebben een reeks aanpassingen ontwikkeld (veren, draagarmen en vleugels) die langdurig vliegen mogelijk maken, een prestatie die ooit voorbehouden was aan de kolossale Tyrannosaurus rex.

Ondanks hun opmerkelijke luchtkwaliteiten kunnen bijna alle vogelsoorten alleen zichzelf voortbewegen. Het vermogen om tijdens de vlucht achteruit te bewegen is exclusief voor kolibries, een unieke groep die een gespecialiseerde anatomie en spiermassa heeft ontwikkeld om deze opmerkelijke manoeuvre te kunnen uitvoeren.

De spieranatomie beperkt de meeste vogels tot voorwaartse vlucht

Susangaryphotography/Getty Images

De vogelvlucht wordt aangedreven door een combinatie van sterke borstspieren die de vleugel naar beneden trekken en lichtere dorsale spieren die hem weer omhoog tillen. Deze asymmetrische spieropstelling creëert een unidirectionele luchtstroom die de vogel voortstuwt. Omdat de achterrand van de vleugel is ontworpen om lift te genereren in plaats van omgekeerde stuwkracht, kunnen de meeste vogels niet genoeg lucht naar voren duwen om achterwaartse beweging te genereren.

Kolibries overtreden deze regel echter. Hun voorpoten bevatten een groot deel vliegspieren (ongeveer 25-30% van de lichaamsmassa vergeleken met de typische 15% bij andere soorten), waardoor ze tijdens vleugelslagen de nodige voorwaartse kracht kunnen genereren.

Unieke gewrichtsstructuur maakt multidirectionele vleugelbeweging mogelijk

Element allqulity Design/Shutterstock

Twee anatomische kenmerken onderscheiden kolibries:

• Kogelgewricht schoudergewricht —zeldzaam onder vogels—maakt een breed scala aan vleugelrotaties mogelijk.
• Polsgewricht met volledige rotatie —laat de vleugel in een patroon in de vorm van een acht bewegen, waardoor zowel lift als voorwaartse stuwkracht ontstaat.

Gecombineerd zorgen deze gewrichten ervoor dat kolibries de luchtstroom in elke richting kunnen manipuleren, inclusief de voorwaartse duw die nodig is voor achterwaartse vlucht. Hun vleugels slaan 60 tot 80 keer per seconde (720 tot 5.400 slagen per minuut tijdens het zweven) en kunnen snelheden tot 100 km per uur bereiken bij het achtervolgen van vrienden, wat hun aerodynamische bekwaamheid nog eens onderstreept.

Deze aanpassingen maken kolibries tot de enige vogelsoort die in staat is tot gecontroleerde achterwaartse vlucht – een waar evolutionair wonder.