https://frosthead.com

科学者は鳥の飛行Vの謎を解く

鳥と弱者のホッケー選手の秘密兵器であるフライングVフォーメーションは、エネルギーと空力に理想的であると考えられています。 ネイチャーで本日発表された研究は、この考えを確認するだけでなく、鳥がそれをどのように、そしてなぜ使用するかの空白を埋めています。

関連性のあるコンテンツ

  • この鳥は6か月間ずっと飛行を続けることができます
  • 先史時代の鳥は飛ぶために4つの翼を使用した可能性があります
  • 極端なガチョウは風洞で高高度の秘密を明らかにする

飛行の物理学について私たちが知っていることのほとんどは、飛行機を研究することから来ています。鳥は空気を押し下げて空中を移動し、同様に空中を滑空します。 翼はまた、後流に空気の渦を残します。翼端の上部からの空気の流れ(アップウォッシュ)は揚力を生成し、底部からの空気のダウン(ダウンウォッシュ)は押し下げられます。 「単純なルールは、アップウォッシュは良い空気であり、ダウンウォッシュは悪い空気です」と、英国ハットフィールドにある王立獣医大学の比較生態生理学者であり、新しい研究の共著者であるスティーブポルトガルは言います。

あなたが鳥であろうと飛行機であろうと、理論的には渦の小さな打ち上げられた部分に乗りたいと思うでしょう。 そして、フライングV構成は、鳥たちがそれを行うのを助けると著者たちは見ています。

以前は、科学者は鳥が飛行中にVを形成したのではないかと疑っていました。これは、形状によって鳥がより少ないエネルギーを燃やすことができるためです。 2001年の研究では、Vの前にいるペリカンは、後ろにいるペリカンよりも心拍数が速く、おそらくより多くのエネルギーを使用したことがわかりました。 Vで飛行することで得られるその他の利点については、短いビデオをご覧ください。

ガチョウは何百万年もの間、人間がごく最近になって自分で考えたことを知っています。 エリック・シュルツェが主催。

しかし、その構成内で鳥はどのように行動しますか? 野生で飛ぶ鳥の研究はほとんどなく、飛行中の鳥の理論的なモデルはあなたをこれまでに導きます。 そのため、ポルトガルと彼の同僚は、絶滅の危機にedしている北はげトキGeronticus eremita )を南ヨーロッパに再導入している保護グループであるWaldrappteamと協力しました。

北部のハゲトビのhatch化が飼育下で生まれた場合、彼らは人間を親と考え、すべてを人間に頼るように成長します。 彼らを野生に再導入するのは難しい。生き残るためには、彼らは自然な移動ルートを学ぶ必要があった。 Waldrappteamはこれらのルートを教えています。

ポルトガルと同僚は、オーストリアのウィーンの動物園で生まれた鳥を、そのようなナビゲーションレッスンで遠隔的に観察しました。 最初に、科学者はiPodよりもわずかに小さくて軽いデータロガーを開発し、各鳥に1つを取り付けました。 その後、数週間かけて、鳥はマイクロライトパラシュート機で人間の「親」を追跡し、冬をイタリアで過ごしました。

北のbげたトキの群れは、人間の里親であるステファニー・ヒース(左)とダニエラ・トローブ(右)、および実験で使用したマイクロライト飛行機を取り囲んでいます。 北のbげたトキの群れは、人間の里親であるステファニー・ヒース(左)とダニエラ・トローブ(右)、および実験で使用したマイクロライト飛行機を取り囲んでいます。 (写真:MarkusUnsöld/ Waldrappteam)

ロガーは1日2時間、GPSと加速度のデータを収集し、科学者に鳥の形成位置と行動を伝えました。 「私たちはテクノロジーを導入し、自然に何でもできるようにしました」とポルトガルは言います。

鳥に自然に来るものは、実際には大きなスキルと精度を必要とします。 Vの後続の鳥は、前方の鳥の正確な翼端の経路をたどって、彼らの打ち上げをキャッチします。 しかし、別の鳥の真後ろにいるとき、彼らは反対の動きをし、打ち負かさずに羽ばたきします。 さまざまな理由で、鳥は飛行中に自分の位置をシャッフルし、その過程で羽ばたきのリズムを変えます。

「どういうわけか、彼らは私たちができないことを感じることができます」とポルトガルは言います。 「(前の)鳥の飛行速度、羽ばたき速度、可能な限り最高の時間で羽ばたくことができます。」同様に、レースのサイクリストは、抵抗を避けてエネルギーを節約するためにリードライダーの後ろに身を置くことを知っています。

トスカーナの上の飛行の形成の北のハゲのトキ。 トスカーナの上の飛行の形成の北のハゲのトキ。 (写真:MarkusUnsöld/ Waldrappteam)

鳥はいつ拍動するかをどのように感知しますか? ミズーラのモンタナ大学飛行研究所で飛行の生体力学を研究する生物学者であるブレット・トバルスケは、このメカニズムは視覚、フィロプルムと呼ばれる鳥の翼端のウィスカのような受容体、および反射反応経路の組み合わせに帰着する可能性があることを指摘しています脳。 科学者は知りません。

この研究は、自然環境における動物の動きに注目した科学的トレンドの最前線にあります。 「それは、野生の動物の移動のダイナミクスを測定する劇的な前進を示しています」とTobalske氏は言います。 イビスプロジェクトは、一連の動物運動研究の一部です。他のプロジェクトには、アフリカの野生の犬の群れ、ハトの群れ、羊の群れを調べることが含まれます。

科学者は鳥の飛行Vの謎を解く