I 1960’erne observerede et hold ornitologer, at den plettede sandhøne, der lever i tørre ørkenområder i Afrika og Mellemøsten, kan fragte vand i sine bugfjer.
De kunne dog ikke med datidens teknologi og brug af optiske mikroskoper forklare, hvad der gjorde disse fjer specielle.
Det er ikke unormalt, at nogle fugle har fjer, der er vandafvisende. Tænk bare på pingviner eller på ænder, der har en særlig kirtel i nærheden af deres halefjer, som udsender en olie med en vandtætningseffekt.
At indsamle og holde vand med sine fjer er dog en anden sag, men nu har et forskerhold fra Johns Hopkins University og Massachusetts Institute of Technology i USA endelig løst mysteriet.
Deres resultater er udgivet i tidsskriftet Journal of the Royal Society Interface, og de kan inspirere til nye teknologier.
Vand over lange afstande
Den plettede sandhøne (Pteroclididae) er mellem 24 til 40 cm i længden, og den vejer mellem 150 til 500 gram. Den lever langt væk fra populære vandhuller, for at beskytte sig mod rovdyr.
Da arten er monogam, deles hannen og hunnen om ansvaret med at passe ungerne, og da hunnen ruger om dagen, er det ofte hannen, som sendes ud på vandjagt.
Sandhønen flyver nogle gange over afstande på 20 kilometer for at finde vand. Når de finder det, sætter de sig ned i vandhullerne, hvor de ryster kroppen, for at vand kan suges op af fjerene under bugen.
De kan bære op til 15 procent af deres egen kropsvægt, men en del vand fordamper undervejs. Det vand, der når tilbage til reden, bruges til at nedkøle æg. Når æggene klækker, bruges vandet til at slukke ungernes tørst.
Ved hjælp af elektronmikroskopi-scanninger og 3D-teknologi lykkedes det forskere at zoome helt ind på den plettede sandhønes fjerspidser. Her ses en af de modhager, som er med til at holde vand inde i fjeren.
Modhager og spiralstrukturer holder vand
Ved hjælp af moderne teknologi har de amerikanske forskere nu fundet ud af, præcis hvordan den plettede sandhøne holder på vandet.
Ved at benytte avancerede værktøjer som elektronmikroskopi-scanninger, mikrocomputertomografi, lysmikroskopi og 3D-videografi er det lykkedes at zoome helt ind på mindste dele af fjerene.
Forskerne zoomede ind på de bittesmå fjerskafter og de såkaldte stråler, der stikker ud fra skaftet, som hver kun er en brøkdel af bredden af et menneskehår.
Forskerne dyppede den tørre fjer ned i vand for at observere, hvordan den absorberer vandet. Herefter blev fjeren trukket op og sat ned i et glasrør.
Her kunne de se, hvordan fjeren svulmede op, hvilket gjorde, at forskerne kunne undersøge fjerens indviklede struktur.
En yderligere analyse viste, at de individuelle fjer holder vandet takket være en skov af modhager nær fjerens skaft, og ved hjælp af krøllede modhager nær strålernes spidser, der fungerer som en slags vandtætte hætter.
En ekstremt forstørret, tværsnitsvisning af sandhønens fjer med modhager, som også har en krøllet spiraleffekt, når fjeren svulmer op med vand.
Modhagerne og den krøllede spiralstruktur i fjerens stråler holder altså vanddråberne inde som en slags mikroskopiske flasker.
Forskerne håber, at den plettede sandhønes avancerede fjer kan inspirere til vandabsorberende teknologier.
For eksempel mener de, at teknikken kan bruges til at indsamle vand fra tåge og dug, som kan bruges i tørkeområder.
Derudover kan teknikken bruges i vandflasker hos sportsudøvere, som ofte kæmper med ikke at spilde for meget, mens de løber og samtidig drikker.