Hemmelig våpen for fugler og underhundhockeyspillere antas at den flygende V-formasjonen er ideell for energi og aerodynamikk. En studie publisert i dag i Nature bekrefter ikke bare denne ideen, men den fyller også ut blankettene om hvordan og hvorfor fugler bruker den.
Relatert innhold
- Denne fuglen kan holde seg på fly i seks måneder rett
- Forhistoriske fugler kan ha brukt fire vinger for å fly
- Ekstreme gjess avslører hemmeligheter i høy høyde i vindtunnelen
Det meste av det vi vet om fysikken i å fly, kommer fra å studere fly — fugler skyver luften ned for å holde seg høyt og gli på samme måte gjennom luften. Vinger etterlater også en virvel av luft i kjølvannet: luft som strømmer fra toppen av vingespissene (oppvask) skaper løft, og luft som kommer ned fra bunnen (nedvask) skyver ned. "Den enkle regelen er oppvask er god luft, og nedvask er dårlig luft, " sier Steve Portugal, en sammenlignende økofysiolog ved Royal Veterinary College i Hatfield, Storbritannia, og medforfatter av den nye studien.
Enten du er en fugl eller et fly, ønsker du teoretisk å ri på den lille oppvaskdelen av virvelen. Og den flygende V-konfigurasjonen, forfatterne finner, hjelper fugler til å gjøre det.
Tidligere mistenkte forskere at fugler dannet en V under flukt fordi formen tillot noen av dem å forbrenne mindre energi. En studie fra 2001 fant at pelikaner foran på V hadde raskere hjerterytme - og sannsynligvis brukte mer energi - enn de lenger bak. For mer om andre potensielle fordeler ved å fly i en V, her er en kort video:
Gjess har visst noe i millioner av år som mennesker bare nylig har funnet ut av seg selv. Vert av Eric Schulze.Men hvordan oppfører fugler seg innenfor den konfigurasjonen? Studier av flygende fugler i naturen er få og langt mellom, og teoretiske modeller av fugler på flukt får du bare så langt. Så Portugal og kollegene slo seg sammen med Waldrappteam, en bevaringsgruppe som gjeninnfører den kritisk truede nordlige skallet ibis ( Geronticus eremita ) til Sør-Europa.
Hvis nordlige skallede ibis klekker blir født i fangenskap, tenker de på mennesker som sine foreldre og vokser til å stole på mennesker for alt. Å gjeninnføre dem i naturen er vanskelig - for å overleve måtte de lære sin naturlige migrasjonsvei. Waldrappteam lærer disse rutene.
Portugal og kolleger observerte eksternt fugler som ble født i en dyrehage i Wien, Østerrike, på en slik navigasjonstime. Først utviklet forskerne dataloggere, litt mindre og lettere enn en iPod, og festet en til hver fugl. Så, over flere uker, fulgte fuglene sine menneskelige ”foreldre” i et microlight fallskjermfly for å tilbringe vinteren sin i Italia.
Den nordlige skallede ibis-flokken omgir sine menneskelige fosterforeldre Stefanie Heese (til venstre) og Daniela Trobe (til høyre) og det mikrolette flyet som ble brukt i forsøket. (Foto: Markus Unsöld / Waldrappteam) I to timer om dagen samlet loggerne GPS- og akselerasjonsdata, og fortalte forskerne hvor fuglene var i formasjon og hva de gjorde. "Vi har bare brukt teknologien vår og la dem gjøre hva som kommer naturlig, " sier Portugal.
Det som kommer naturlig til fugler krever faktisk stor dyktighet og presisjon. Etterfølgende fugler i V følger den eksakte vingespissstien til fuglen foran for å fange oppvasket deres. Men når de ligger rett bak en annen fugl, gjør de det motsatte og klaffer av takt, og unngår nedvask. Av forskjellige grunner blander fugler sine posisjoner under flukten, og endrer deres klaffrytme i prosessen.
"På en eller annen måte kan de føle ting vi ikke kan, " sier Portugal. "Hvor fort fuglen [foran] flyr, hvor rask den klaffer, slik at de kan klaffe på best mulig tid." Racersyklister vet på samme måte å plassere seg bak en blyrytter for å unngå å dra og spare energi.
Nordlig skallet ibises i flyformasjon over Toscana. (Foto: Markus Unsöld / Waldrappteam) Hvordan føler fugler når de skal klaffe til takten? Bret Tobalske, en biolog som studerer biomekanikk ved flyging ved University of Montana Flight Laboratory i Missoula, påpeker at mekanismen kan komme til en kombinasjon av visjon, vispeaktige reseptorer på aviærvinge kalt filoplumes og refleksive reaksjonsveier i hjernen. Forskere vet bare ikke.
Studien er i forkant av en vitenskapelig trend som ser på dyrs bevegelse i det naturlige miljøet. "Det demonstrerer et dramatisk skritt fremover i å måle dynamikken i dyrenes bevegelse i naturen, " sier Tobalske. Ibis-prosjektet er en del av en serie studier av dyrebevegelser — andre prosjekter inkluderer å undersøke pakker med ville afrikanske hunder, flokker med duer og flokker med sauer.
