https://frosthead.com

Teadlased lahendavad lindude lendamise V mõistatuse

Nii lindude kui ka alajahtumisega hokimängijate salarelv, lendav V-moodustis arvatakse olevat ideaalne energia ja aerodünaamika jaoks. Täna ajakirjas Nature ilmunud uuring mitte ainult ei kinnita seda mõtet, vaid täidab ka tühikud, kuidas ja miks linnud seda kasutavad.

Seotud sisu

  • See lind võib lennata kuus kuud otse
  • Eelajaloolised linnud võisid lendamiseks kasutada nelja tiibu
  • Äärmised haned paljastavad tuuletunnelis kõrgmäestiku saladusi

Enamus, mida me lendamise füüsikast teame, tuleb lennukite uurimisel - linnud suruvad õhku alla, et püsida kõrgel ja libiseksid samamoodi läbi õhu. Tiivad jätavad ärkvel ka õhu keerise: tiibuotste ülaosast (ülesvoolust) voolav õhk tekitab tõusu ja põhjast (allapoole) tulev õhk surub alla. “Lihtne reegel on, et pesu on hea õhk ja allavool on halb õhk, ” ütleb Steve Portugal, Suurbritannia Hatfieldi kuningliku veterinaarkolledži võrdlev ökofüsioloog ja uue uuringu kaasautor.

Ükskõik, kas olete lind või lennuk, soovite teoreetiliselt pöörise keeristorni väikse osa ülespoole pista. Ja lendav V-konfiguratsioon, mille autorid leiavad, aitab lindudel seda teha.

Varem kahtlustasid teadlased, et linnud moodustavad lendu V, kuna kuju võimaldas mõnel neist põletada vähem energiat. 2001. aasta uuringus leiti, et V eesosas asuvatel pelikanitel oli kiirem pulss ja nad tarbisid tõenäoliselt rohkem energiat kui kaugemal asuvad. V-ga lendamise muude võimalike eeliste kohta leiate siit lühikese video:

Haned on miljonite aastate jooksul teadnud midagi, mille inimesed on alles hiljuti enda jaoks välja mõelnud. Võõrustab Eric Schulze.

Kuid kuidas käituvad linnud selles konfiguratsioonis? Looduses lendavate lindude uuringud on vaid vähesed ja lendavate lindude teoreetilised mudelid aitavad teid siiani alles saada. Niisiis, Portugal ja tema kolleegid pidasid koostööd Waldrappteamiga - looduskaitse rühmitusega, mis tutvustab Lõuna-Euroopasse kriitiliselt ohustatud põhjalaadset ibis ( Geronticus eremita ).

Kui põhjapoolsete kiilaspäiste ibis-haudepojad sünnivad vangistuses, mõtlevad nad inimesele kui oma vanemale ja kasvavad kõigele inimesele lootma. Nende loodusesse tutvustamine on keeruline - ellujäämiseks pidid nad õppima oma loodusliku rändetee. Waldrappteam õpetab neid marsruute.

Portugal ja tema kolleegid vaatasid ühe sellise navigatsioonitunni ajal eemalt Austrias Viini loomaaias sündinud linde. Esiteks töötasid teadlased välja andmelogerid, mis olid iPodist pisut väiksemad ja kergemad, ning rihmasid neid iga linnu külge. Seejärel jälgisid linnud mitme nädala jooksul oma kergeid langevarjuga lennukis oma inimvanemaid, et veeta oma talv Itaalias.

Põhjapoolne kiilas ibis kari ümbritseb nende kasuvanemaid Stefanie Heese (vasakul) ja Daniela Trobe (paremal) ning katses kasutatud mikrotasandiga lennukit. Põhjapoolne kiilas ibis kari ümbritseb nende kasuvanemaid Stefanie Heese (vasakul) ja Daniela Trobe (paremal) ning katses kasutatud mikrotasandiga lennukit. (Foto: Markus Unsöld / Waldrappteam)

Kahe tunni jooksul päevas kogusid logimehed GPS-i ja kiirenduse andmeid, öeldes teadlastele, kus linnud olid moodustumas ja mida nad tegid. "Me lihtsalt juurutasime oma tehnoloogia ja lasime neil teha kõike, mis tuleb loomulikult, " ütleb Portugal.

See, mis lindudele looduslikult peale tuleb, nõuab tegelikult suuri oskusi ja täpsust. V-is olevad linnud järgivad eesseisva linnu täpset tiivaotsatrajektoori, et nende pesemisvõimalus kätte saada. Kuid otse teise linnu taga olles teevad nad vastupidist ja libisevad peksmist, vältides pesupesemist. Erinevatel põhjustel segavad linnud lennu ajal oma positsioone, muutes protsessi käigus lendlemisrütmi.

"Kuidagi saavad nad aru asjadest, mida me ei saa, " ütleb Portugal. “Kui kiiresti lind lendab, kui kiiresti see lendab, nii et nad saavad parimal võimalikul ajal klappida.” Sarnaselt teavad ka rattasõitjad, et positsioneeruvad juhtratsutaja taha, et vältida lohistamist ja säästa energiat.

Põhja kiilas ibises lendude moodustamisel Toscana kohal. Põhja kiilas ibises lendude moodustamisel Toscana kohal. (Foto: Markus Unsöld / Waldrappteam)

Kuidas saavad linnud aru, millal peksmisega klappima peaks? Missoula Montana ülikooli lennulaboris lennu biomehaanikat uuriv bioloog Bret Tobalske juhib tähelepanu sellele, et mehhanism võib kokku puutuda nägemise, linnu tiibudel tekkivate vurritaoliste retseptorite, mida nimetatakse filoploomideks, ja refleksiivsete reaktsiooniteedega aju. Teadlased lihtsalt ei tea.

Uuring on esirinnas teaduslikus suundumuses, mis käsitleb loomade liikumist looduskeskkonnas. "See näitab dramaatilist sammu edasi looduses loomade liikumise dünaamika mõõtmisel, " ütleb Tobalske. Projekt ibis on osa loomade liikumise uuringute sarjast - muud projektid hõlmavad Aafrika metsikute koerte, tuvide karju ja lambakarju.

Teadlased lahendavad lindude lendamise V mõistatuse