Tajna broń ptaków i słabszych hokeistów uważa się, że latająca formacja V idealnie nadaje się do energii i aerodynamiki. Badania opublikowane dzisiaj w Nature nie tylko potwierdzają ten pomysł, ale także wypełniają puste pola, w jaki sposób i dlaczego ptaki go wykorzystują.
powiązana zawartość
- Ten ptak może latać prosto przez sześć miesięcy
- Prehistoryczne ptaki mogły latać czterema skrzydłami
- Ekstremalne gęsi ujawniają sekrety na dużej wysokości w tunelu aerodynamicznym
Większość tego, co wiemy o fizyce latania, pochodzi ze studiowania samolotów - ptaki pchają powietrze w dół, aby pozostać w powietrzu i podobnie szybować w powietrzu. Skrzydła również pozostawiają po sobie wir powietrza: powietrze spływające z górnej części końców skrzydeł (pranie w górę) powoduje unoszenie, a powietrze wychodzące z dna (pranie w dół) popycha w dół. „Prostą zasadą jest, że płukanie to dobre powietrze, a płukanie to złe powietrze”, mówi Steve Portugal, ekofizjolog porównawczy z Royal Veterinary College w Hatfield w Wielkiej Brytanii i współautor nowego badania.
Bez względu na to, czy jesteś ptakiem, czy samolotem, teoretycznie chcesz jeździć po małej części wiru wirowego. Jak twierdzą autorzy, konfiguracja latającego V pomaga ptakom to zrobić.
Wcześniej naukowcy podejrzewali, że ptaki uformowały V podczas lotu, ponieważ kształt pozwalał niektórym z nich spalać mniej energii. Badanie z 2001 roku wykazało, że pelikany z przodu V miały szybsze tętno - i prawdopodobnie zużywały więcej energii - niż te z tyłu. Aby dowiedzieć się więcej na temat innych potencjalnych korzyści z latania w V, oto krótkie wideo:
Gęsi od milionów lat wiedzą coś, o czym ludzie dopiero niedawno się przekonali. Prowadzenie: Eric Schulze.Ale jak zachowują się ptaki w tej konfiguracji? Badania nad latającymi ptakami na wolności są nieliczne i daleko, a teoretyczne modele ptaków w locie tylko do tej pory. Tak więc Portugalia i jego koledzy połączyli siły z Waldrappteam, grupą zajmującą się ochroną przyrody, która ponownie wprowadza krytycznie zagrożonego łysego ibisa północnego ( Geronticus eremita ) do południowej Europy.
Jeśli pisklęta łysego północy rodzą się w niewoli, myślą o ludziach jak o swoich rodzicach i rosną, aby polegać na ludziach we wszystkim. Ponowne wprowadzenie ich na wolność jest trudne - aby przetrwać, musieli nauczyć się naturalnej trasy migracji. Waldrappteam uczy tych tras.
Portugalia i koledzy zdalnie obserwowali ptaki, które urodziły się w zoo w Wiedniu w Austrii, podczas jednej z takich lekcji nawigacji. Po pierwsze, naukowcy opracowali rejestratory danych, nieco mniejsze i lżejsze niż iPod, i przyporządkowali po jednym do każdego ptaka. Następnie przez kilka tygodni ptaki podążyły za swoimi „rodzicami” ludzkimi samolotami ze spadochronem, aby spędzić zimę we Włoszech.
Stado ibisów z łysiną północną otacza ich przybranych rodziców Stefanie Heese (po lewej) i Daniela Trobe (po prawej) oraz mikrolotowy samolot użyty w eksperymencie. (Zdjęcie: Markus Unsöld / Waldrappteam) Przez dwie godziny dziennie rejestratorzy gromadzili dane GPS i przyspieszenia, informując naukowców, gdzie formują się ptaki i co robią. „Właśnie wdrożyliśmy naszą technologię i pozwalamy im robić to, co przychodzi naturalnie”, mówi Portugalia.
To, co naturalnie przychodzi ptakom, w rzeczywistości wymaga wielkich umiejętności i precyzji. Ptaki wleczone w V podążają dokładnie za tym skrzydłem ptaka, aby złapać upwash. Ale kiedy znajdują się bezpośrednio za innym ptakiem, robią coś przeciwnego i machają rytmem, unikając spłukiwania. Z różnych powodów ptaki zmieniają pozycje w locie, zmieniając przy tym rytm trzepotania.
„W jakiś sposób potrafią wyczuć rzeczy, których nie możemy” - mówi Portugalia. „Jak szybko leci ptak [z przodu], jak szybko trzepocze, aby mogli trzepotać w najlepszym możliwym czasie”. Rowerzyści wyścigowi podobnie wiedzą, jak ustawiać się za głównym jeźdźcem, aby uniknąć oporu i oszczędzać energię.
Łysy północny ibisy w formacjach lotniczych nad Toskanią. (Zdjęcie: Markus Unsöld / Waldrappteam) Jak ptaki wyczuwają, kiedy machają do rytmu? Bret Tobalske, biolog, który bada biomechanikę lotu na University of Montana Flight Laboratory w Missoula, zwraca uwagę, że mechanizm może sprowadzać się do kombinacji widzenia, receptorów podobnych do wąsów na ptasich końcach skrzydeł zwanych filoplumami i odruchowych ścieżek reakcji w mózg. Naukowcy po prostu nie wiedzą.
Badanie znajduje się w czołówce trendu naukowego dotyczącego ruchu zwierząt w środowisku naturalnym. „Jest to dramatyczny krok naprzód w mierzeniu dynamiki poruszania się zwierząt w środowisku naturalnym”, mówi Tobalske. Projekt ibis jest częścią serii badań nad ruchem zwierząt - inne projekty obejmują badanie paczek dzikich afrykańskich psów, stad gołębi i stad owiec.
