Hediadau amrywiol gwyddau ymfudol yn rhoi golwg unigryw ar ffisioleg a biomecaneg adar ar uchderau mawr

Mae tîm rhyngwladol o wyddonwyr sy'n astudio bioleg ymfudol Mae gwyddau penrhesog yn cymryd taith igam-ogam i fyny ac i lawr  wrth hedfan dros ucheldir Tibet a mynyddoedd yr Himalaya. : llun Nyambayar BatbayarMae gwyddau penrhesog yn cymryd taith igam-ogam i fyny ac i lawr wrth hedfan dros ucheldir Tibet a mynyddoedd yr Himalaya. : llun Nyambayar Batbayar (Anser indicus), wrth iddynt hedfan yn uchel iawn dros ucheldir Tibet a mynyddoedd yr Himalaya, wedi datgelu sut mae'r adar hyn yn ymdopi â hedfan mewn aer cymharol denau o ddwysedd isel dros y mynyddoedd.    

Arweiniwyd yr astudiaeth gan Dr. Charles Bishop o Ysgol Gwyddorau Biolegol Prifysgol Bangor, ynghyd â chydweithwyr Robin Spivey a Dr. Lucy Hawkes (nawr o Brifysgol Exeter), Yr Athro Pat Butler o Brifysgol  Birmingham a Dr. Nyambayar Batbayar (Wildlife Science and Conservation Center of Mongolia), a thîm rhyngwladol o Ganada, Awstralia, Yr Almaen a'r Unol Daleithiau.     Yn yr astudiaeth defnyddiwyd peiriannau arbennig i gofnodi data er mwyn monitro uchder hedfan, cyflymiadau corff a chyfradd curiad calon gwyddau wrth iddynt ymfudo o'u hardaloedd magu ym Mongolia i'w hardaloedd gaeafu yn ne-ddwyrain Tibet neu India. 

Rhagdybid o'r blaen bod gwyddau penrhesog yn hedfan yn weddol rwydd i uchderau mawr ac yna aros ar yr uchder hwnnw yn ystod eu hediadau, gan fanteisio efallai ar y gwynt tu ôl iddynt.  Yn hytrach, mae'r astudiaeth newydd (a gyhoeddwyd yn Science ar 16 Ionawr 2015) yn dangos bod y gwyddau'n hedfan igam-ogam i fyny ac i lawr drwy'r mynyddoedd, gan ddilyn y tirwedd o danynt, hyd yn oed os ydynt yn colli uchder wrth wneud hynny.

Pam maent yn gwneud hyn?

Maent yn hel mewn niferoedd mawr i fwyta a chael ysbaid cyn y daith heriol.: Llun: Bruce MoffatMaent yn hel mewn niferoedd mawr i fwyta a chael ysbaid cyn y daith heriol.: Llun: Bruce MoffatMae'r adar yn hedfan i fyny ac i lawr fel hyn gan fod hedfan am gyfnodau hir ar uchderau mawr yn mynd yn fwy anodd, gyda'r aer wrth iddo deneuo yn lleihau gallu'r aderyn i gael y codiant a'r nerth sydd ei angen i ddal i hedfan yn syth ar uchder mawr.  Mae'r adar hefyd yn wynebu problem prinder ocsigen wrth i'r pwysedd atmosfferig syrthio o 100% ar lefel y môr (gyda chynnwys ocsigen o 21%), i tua 50% ar 5500m (cyfwerth â 10.5% ocsigen ar lefel y môr) ac i bron 33% ar gopa mynydd Everest (cyfwerth â 7% o ocsigen ar lefel y môr).  

"Rydym wedi datblygu dau fodel annibynnol i amcangyfrif newidiadau yn yr ynni a ddefnyddir gan adar wrth iddynt hedfan," meddai Robin Spivey (Swyddog Ymchwil ar y project a datblygwr yr offer cofnodi data).  "Mae un wedi'i seilio ar newidiadau yng nghyfradd curiad y galon ac un ar symudiadau fertigol corff yr aderyn.  Mae'r rhain yn dangos bod hedfan yn unionsyth ar uchderau mawr yn defnyddio cryn dipyn o ynni a bod yr adar yn defnyddio llai o ynni drwy hedfan yn is ar adegau a manteisio ar fwy o ocsigen yn yr aer drwy hynny."

Darganfu'r tîm hefyd bod gwyddau penrhesog yn manteisio'n ogystal ar adegau ar geryntau cymharol gryf o aer yn codi o'r ddaear, fel yr eglurodd yr Athro Pat Butler, "Mae'r adar ar brydiau'n manteisio ar geryntau o aer sy'n codi i fyny o ddyffrynnoedd; mae'r rhain yn cynorthwyo'r adar i godi'n uwch am gyfnodau a hynny heb iddynt orfod defnyddio fawr ddim o'u hynni eu hunain i wneud hynny."   

Teulu o wyddau ar ucheldir Tibet.: llun: Nyambayar BatbayarTeulu o wyddau ar ucheldir Mongolia.: llun: Nyambayar BatbayarDangosodd yr astudiaeth newydd bod amlder curiad adenydd gwyddau penrhesog yn cynyddu'n raddol gydag uchder a gostyngiad mewn dwysedd aer ond bod hyn yn cael ei reoli'n fanwl yn ystod pob hediad gydag amrywiad nodweddiadol o ddim ond 0.6 fflap yr eiliad.  Yn rhyfeddol, roedd cydberthynas agos iawn rhwng cyfradd curiad calon ac amlder curiad adenydd.   Er enghraifft, byddai newid bychan yn amlder curiad adenydd o +5% yn achosi cynnydd mawr o 19% yng nghyfradd curiad y galon a chynnydd enfawr o 41% yng ngrym yr hediad ei hun. 

Meddai Dr Charles Bishop: "Mae'n ymddangos bod rhaid i wyddau gadw rheolaeth fanwl dros gylchau curiad eu hadenydd.    Wrth iddynt fflapian yn gyflymach maent hefyd yn symud yr adain ymhellach." 

Tra dangosodd astudiaethau blaenorol y gall yr adar hyn hedfan ar uchder o dros 7000m, mae 98% o arsylwadau'n eu dangos yn hedfan yn is na 6,000 m.  Dywedodd Dr Lucy Hawkes:   "Roedd ein cofnodion unigol uchaf o adar yn hedfan am gyfnodau byr ar uchder o 7290 m a 6540 m a digwyddodd 7 o'r 8 cofnod uchaf yn ystod y nos.  Yn ddiddorol, mae hedfan yn y nos yn golygu bod yr aer yn oerach ac yn fwy dwys a byddai hynny, drachefn, yn golygu bod yr adar yn gorfod defnyddio llai o ynni nag y byddent yn ystod y dydd. 

"Trwy ddefnyddio dull o hedfan i fyny ac i lawr, yn ogystal â manteisio ar brydiau ar aer yn codi a hedfan yn y nos, mae'r adar hyn yn gallu lleihau'r ynni y maent yn ei ddefnyddio ar eu teithiau ymfudo a hefyd osgoi peryglon.”

 "Mae gwyddau penrhesog yn drymach na'r rhan fwyaf o rywogaethau eraill o adar, eto roedd cyfradd curiad eu calon ar y daith o Mongolia i'r India yn ddim ond 328 curiad y funud," meddai Dr Nyambayar Batbayar, "o'i gymharu â ffigurau o tua 450 curiad y funud a gofnodwyd mewn twnelau gwynt neu yn y gwyllt ar adegau prin.   Mae gwyddau penrhesog wedi canfod ffordd o groesi massif tir uchaf y byd gan aros gryn dipyn o fewn eithaf eu gallu ffisiolegol."  

“Mae ffisioleg gwyddau penrhesog wedi esblygu mewn nifer o ffyrdd i dynnu ocsigen o’r aer tenau ar uchderau mawr,” meddai Dr Graham Scott. “O ganlyniad, maent yn gallu cyflawni rhywbeth sy’n amhosibl i’r rhan fwyaf o adar eraill.”   

 

Erthygl: The roller coaster flight strategy of bar-headed geese conserves energy during Himalayan migrations, gan Charles M Bishop et al. (2015) Science, 16 Ionawr

Dyddiad cyhoeddi: 16 Ionawr 2015