Новое исследование раскрывает механику стайного полёта птиц
Исследователи из Университета Северной Каролины в Чапел-Хилл изучили механику и преимущества структуры стай, используемой четырьмя видами куликов. Понимание того, как эти птицы образуют стаи, приближает учёных к ответу на вопрос, зачем они это делают.
Исследование под руководством постдока Аарона Коркорана и профессора биологии Тайсона Хедрика опубликовано 4 июня в журнале eLife.
Методы и объекты исследования
- Учёные сфокусировались на четырёх видах куликов разного размера: чернозобике, короткоклювом американском бекасовидном веретеннике, американской шилоклювке и большого (мраморного) веретенника.
- Было снято и проанализировано почти 100 часов видеоматериалов.
- С помощью 3D-реконструкций стай по видеозаписям измерялись позиции отдельных птиц, скорость полёта и частота взмахов крыльев.
Ключевое открытие: составная V-формация
Исследователи обнаружили, что птицы летают в новой, ранее не описанной форме, которую команда назвала составной V-формацией. Это гибрид двух самых распространённых структур:
- Кластерная формация (как у голубей): большая группа птиц образует движущееся трёхмерное облако без чёткой структуры. Полезна для защиты от хищников.
- Простая V-формация (как у канадских казарок): небольшое число птиц выстраивается в чётко определённую двухмерную V-образную форму.
Составная V-формация, по мнению учёных, обеспечивает аэродинамическое преимущество и защиту от хищников.
Аэродинамический принцип
«Летящая птица создаёт нисходящий поток воздуха непосредственно за собой и восходящий поток сразу за размахом крыльев слева и справа», — пояснил Хедрик. — «Использование этого восходящего потока — вопрос позиционирования. Птицы в простой и составной V-формации расположены правильно для получения аэродинамического преимущества».
Неожиданный результат
Изначально гипотеза заключалась в том, что организация стаи зависит от размера птиц. Однако выяснилось, что все изученные виды, независимо от размера, летают в одной и той же формации. Это позволяет им получать аэродинамическую выгоду в больших группах, что помогает в дальних миграциях.
Параметры позиционирования в стае
Исследование показало, что каждая птица — независимо от размера, вида или даже вида соседа — чаще всего летела:
- Примерно на одном размахе крыла в сторону от других птиц.
- От половины до полутора размахов крыльев сзади от птицы впереди.
Эта структура отличается от таковой у других стайных птиц, таких как голуби и скворцы, и была названа составной V-формацией, поскольку птицы, летящие в простых V-образных формациях, следуют аналогичным правилам.