Как птицы летят строем

Как птицы летят строем

Почему птицы летают клином ?

Осень… Стаи птиц Тютчева уже давно улетели за синее море. И уже скоро-скоро наступит зима… А вы когда-нибудь задумывались, почему птицы летают именно клином? Вожак впереди, остальные позади?

Пилоты тратят долгие годы, чтобы научиться летать клинообразной эскадрильей, а птицы наделены этой способностью с рождения. Однако до сих пор оставалось загадкой, почему птицы предпочитают летать именно клином.

Сегодня на этот счет существует две конкурирующих теории.

Есть две гипотезы, касающиеся выбора пернатыми именно этого воздушного построения. Первая — поведенческая: птицы просто следуют за лидером, за тем, кто летит перед ними, и из-за этого автоматически получается клин. Вторая гипотеза затрагивает вопросы аэродинамики: им так проще лететь. Дело в том, что на конце крыльев каждой птицы образуется воздушный вихрь, а это обеспечивает собрату, летящему на полкорпуса позади, дополнительную подъемную силу. Таким образом, сопротивление воздуха снижается для всей стаи, за исключением вожака. Кроме того, птицы получают возможность чаще парить, чем тоже экономят энергию.

Это может показаться странным, но учёные долгое время не могли выбрать из этих двух объяснений верное. Если говорить, например, о самолётах, то в эскадрилье построение клином действительно экономит топливо. Но птицы не самолёты: воздушные потоки, которые создаёт самолёт, стабильны, а воздушные вихри от летящей птицы гораздо более непредсказуемы и непостоянны, ибо те же самолёты крыльями не машут.

Ответить на вопрос, почему птицы выбирают V-образную формацию стаи, попытались ученые Валмир Барбоса и Андре Натан из Федерального университета Рио-де-Жанейро в Бразилии. Они построили компьютерные модели стай из 15-35 птиц, приняв в расчет обе теории. Результат эксперимента показал, что верны оба предположения. Полет клином позволяет птицам расположиться относительно соседа таким образом, чтобы иметь максимальный обзор. А затем пернатые путешественники регулируют свое положение, чтобы попасть в восходящую часть воздушного вихря, образуемого крыльями впереди летящей птицы. Барбоса и Натан отмечают, что стая принимала V-образную форму независимо от того, как изначально были выстроены птицы. Забавно, что в ходе эксперимента компьютерные пернатые даже создавали стаи более сложной формы, в частности, летали W-образным строем.

Еще одно исследование провела Международная команда зоологов под руководством Джеймса Ашервуда (James Usherwood) из Королевского ветеринарного колледжа Лондонского университета (Великобритания) увешала 14 молодых лесных ибисов GPS-датчиками, которые фиксировали положение птицы с точностью до 30 см, и акселерометрами, регистрировавшими движения крыльев. Молодым ибисам, выращенным в неволе, предстояло вернуться в естественную среду обитания, проделав путь из Австрии в Италию под руководством «родителей» — людей на параплане. Вот исследователи и решили воспользоваться счастливой возможностью понаблюдать за птичьим клином, так сказать, вплотную.

Аэродинамическая гипотеза в итоге полностью подтвердилась: как пишут авторы работы в журнале Nature, ибисы старались лететь сзади и слегка сбоку впереди летящего товарища, чтобы поймать крылом поднимающиеся вверх вихревые потоки, которые тот оставлял позади себя. Если же ведомый оказывался строго позади ведущего, то характер взмахов менялся так, чтобы минимизировать влияние нисходящих потоков от тела того, кто летел впереди.

В общем, построение при полёте определяется тем, что птицам нужно поймать восходящие потоки от лидера и избежать нисходящих, которые тоже тянутся за тем, кто движется впереди. Кроме того, птицы специально синхронизируют друг с другом движения крыльев — опять же для лучшей настройки на воздушные потоки. В итоге получается, что в полёте они тянут друг друга за собой. Тут должен быть выигрыш в энергии, но таких замеров авторы работы не проводили, ссылаясь на то, что это сильно повредило бы ибисам, которые и так находятся на грани исчезновения.

Авторы подчёркивают, что эти соображения играют роль только для крупных птиц вроде ибисов, аистов, пеликанов, гусей и т. п. Мелким пернатым в силу меньшего размера тела и крыльев приходится иметь дело с иной аэродинамикой, и они уже не могут вот так просто выбрать строй и ритм взмахов крыльями, чтобы ловить одни потоки и избегать других.

Источник



Наконец разгадан секрет, почему птицы летают клином

Многие годы люди ломали голову над тем, почему птицы выстраиваются именно таким образом. Это поистине удивительно, ведь природой придуман идеальный способ, который позволяет птицам преодолевать огромнейшие расстояния, при этом не сбиваясь с курса.

Читайте также:  Игры про птиц чтобы они летали

В ходе исследования выяснилось, что каждая птица, взмахивая крыльями, обеспечивает подъем для птицы, находящейся непосредственно за ней. Таким образом, благодаря форме клина вся стая увеличивает скорость полета по меньшей мере на 71% по сравнению со скоростью, которую может развить каждая птица в отдельности. Это значительно уменьшает нагрузку для птиц, поэтому они могут совершать перелёты на огромные расстояния.

Порядок построения клином обеспечивает экономию сил и оптимальное командное взаимодействие. Во главе клина — лидер, самый сильный и выносливый. Мах его крыльев создает мощные воздушные потоки, обеспечивая дополнительные воздушные потоки летящим сзади. Второе звено облегчает работу третьему и так далее по списку.

Стоит одному гусю выпасть из общей стаи и попытаться лететь в одиночку, как он сразу же чувствует тяжесть и сопротивление. Поэтому он возвращается в стаю, чтобы воспользоваться подъемной силой, создаваемой птицами, которые летят впереди.

Самые старые и слабые птицы всегда летят в конце клина – там сопротивление воздуху минимально. Пернатые, летящие сзади, буквально парят на воздушных волнах, которые создали впереди летящие.

Поразительно и то, что летящие клином птицы способны развивать скорость 80 км/ч, и поддерживать её всё время перелёта. Некоторые учёные считают, что птицы летят именно клином (чуть в стороне от той, что впереди), чтобы видеть каждого в стае, и главное, видеть лидера. Лидером, как правило, всегда становится старая, но ещё сильная птица, которая совершала перелёт уже не раз, и которая точно знает путь. Таких птиц в клине должно быть несколько, и все они летят во главе. Как только лидер устаёт, он отступает, летит в конец клина на отдых, и место вожака занимает другой. Так они чередуются на протяжении всего пути.

Интересно, что тот крик, который мы слышим от пролетающего в небе клина, издают только летящие позади птицы. Таким образом, они поддерживают летящих впереди птиц, и стимулируют их не сбавлять скорость.

Ещё один удивительный факт о перелётных птицах. Если по каким-то причинам одна птица из стаи не может продолжать путь, то две другие покидают клин вместе с ней. Они оказывают ослабленной птице помощь и находятся возле неё до тех пор, пока она не выздоровеет, или не умрёт. После они продолжают путь, дождавшись другого клина.

Это поучительное наблюдение ученых многому может научить людей. И да, получается, что мигрирующие пернатые занимались тимбилдингом задолго до нас. Разве природа не идеальна?

Источник

Почему стая птиц летит клином-треугольником и какие из этого можно извлечь уроки нам

Если вы когда-нибудь наблюдали за косяком ГУСЕЙ, АИСТОВ, ЛЕБЕДЕЙ летящим к югу на зимовку, ВАМ возможно, интересно будет узнать,что ученые выяснили, почему стая летит клином-треугольником и какие из этого можно извлечь уроки нам.

В ходе исследования выяснилось, что каждая птица,взмахивая крыльями, обеспечивает подъем для птицы, находящейся непосредственно за ней. Благодаря такому построению вся стая увеличивает скорость полёта по меньшей мере на 71% по по сравнению со скоростью, которую может развить каждая птица в отдельности.

Урок 1 — Люди, согласованно двигающиеся в одном направлении с другими, а также чувствующие локоть идущего рядом, могут попасть туда,куда им нужно быстрее и легче, потому что они могут ПОЛОЖИТЬСЯ друг на друга
Стоит одному гусю выпасть из обшей стаи и попытаться лететь в одиночку, как он сразу же чувствует тяжесть и сопротивление.И он возвращается в стаю, чтобы воспользоваться подъёмной силой,создаваемой впереди летящей птицей.

Урок -2 : Если бы мы были также разумны как птицы, мы бы остались в строю с теми,кто ведёт нас вперёд, и мы бы хотели принять их помощь так же, как и поделиться своей.

Когда вожак устаёт, он возвращается в конец косяка, и другой гусь встаёт во главе стаи.

Урок -3 : Выполнять тяжелую работу по — очереди гораздо легче. Люди,также как и птицы,взаимно заменяют друг друга( лидеры готовят, выращивают себе замену)
Гуси в конце стаи кричат, поощряя тех, кто впереди не сбавлять скорость, подталкивая первых вперёд.

Читайте также:  О самом главном тромбоз мясо птицы головная боль

Урок — 4 : Что кричим мы находясь позади своих лидеров ?

И, наконец, если гусь, заболев или получив ранение, выпадает из стаи, два других гуся тоже покидают стаю и следуют за ним, чтобы оказать ему помощь и поддержку,они остаются с этим гусем до тех пор, пока он не поправится или не умрет, а затем отправляются в путь сами или с другой стаей догонять своих.

Урок — 5 : Если бы мы были также разумны, как гуси, мы бы тоже поддерживали друг друга не только в трудные времена,но и тогда когда мы сильны.

Источник

Усталость из птиц вышибают. клином!

Почему журавли и некоторые другие крупные птицы во время своих миграций выбирают такую форму построения, как клин? Оказывается, этот строй позволяет им экономить энергию, поскольку птицы, выстроившись клином, так оптимизируют возникающие воздушные потоки, что те не мешают, а помогают им лететь. Но такое возможно только у крупных путешественников.

Когда речь заходит о перелетных птицах, почти сразу же вспоминается летящий по небу журавлиный клин. Впрочем, подобное построение используют не только журавли — многие другие крупные птицы, например, гуси, утки, ибисы также предпочитают путешествовать, построившись в виде клина. Таким образом, можно предположить, что этот строй является достаточно удобным для долгих перелетов. Однако сразу же возникает вопрос: почему?

Долгое время существовали две гипотезы, которые объясняли выгоду от подобного построения — одна из них, поведенческая, говорит о том, что птицы при путешествии просто следуют за лидером, то есть тем, кто летит перед ними, и из-за этого автоматически получается клин. Вторая гипотеза объясняет выгоду подобного построения законами аэродинамики — они благоприятствуют именно построению клином, поскольку при такой форме построения птицам легче лететь.

Однако обе этих версии совершенно не объясняют того факта, что клин не является единственной формой построения птичьей стаи. Например, кулики летят зигзагообразным строем, напоминающим змейку, скворцы — четкой линией, а чайки — вообще беспорядочной толпой. Почему же в таком случае эти птицы позволяют себе так наплевательский относиться к законам термодинамики — ведь они могли бы, изменив построение, весьма облегчить себе путешествие? Кроме того, необходимость видеть лидера, указывающего направление движения, есть и у этих пернатых, и, более того, судя по всему им это удается и при других формах построения.

И вот недавно ученые из Международной группы зоологов под руководством Джеймса Ашервуда из Королевского ветеринарного колледжа Лондонского университета (Великобритания) решила разгадать загадку птичьего клина. Для этого исследователи снабдили 14 молодых лесных ибисов (Geronticus eremita) GPS-датчиками, которые фиксировали положение птицы с точностью до 30 см, и акселерометрами, которые регистрировали движения крыльев. После чего прошлой осенью вернули этих выращенных в неволе птиц в естественную среду обитания — как раз накануне их традиционного путешествия из Австрии в Италию (оно прошло под руководством приемных «родителей», то есть людей на параплане). Во время полета эти «родители» получили уникальную возможность исследовать полет ибисов, находясь вблизи самих птиц.

В итоге, когда ибисы благополучно долетели до приготовленного им места зимовки, а ученые проанализировали данные приборов и результаты собственных наблюдений, выяснилось, что аэродинамическая гипотеза была абсолютно корректной. В статье, которая была опубликована в журнале Nature, ученые пишут про то, что ибисы старались лететь сзади и слегка сбоку впереди летящего товарища, чтобы поймать крылом поднимающиеся вверх вихревые потоки, которые тот оставлял позади себя. Если же ведомый оказывался строго позади ведущего, то характер взмахов менялся — так, чтобы минимизировать влияние нисходящих потоков от тела того, кто летел впереди.

Таким образом было выяснено, что построение при полете определяется в основном двумя факторами: птицам нужно поймать восходящие потоки от лидера и избежать нисходящих, которые тоже тянутся за тем, кто движется впереди. Также орнитологи выяснили, что при этом птицы специально синхронизируют друг с другом движения крыльев — опять же для лучшей настройки на воздушные потоки. В результате получается, что во время полета ибисы как бы тянут друг друга за собой. Без сомнения, подобное дает немалый энергетический выигрыш, хотя сами авторы работы не проводили измерения расходов калорий путешествующих ибисов, ссылаясь на то, что это сильно повредило бы этим редким птицам, которые и так находятся на грани исчезновения.

Читайте также:  Мы будто птицы летаем с тобой и это все

Любопытно, что результаты исследования группы Ашервуда подтверждают одну закономерность, которая давно уже известна всем военным летчикам — если эскадрилья построена клином, то каждый самолет расходует меньше топлива. Прежде ученые считали подобную аналогию неуместной, поскольку воздушные потоки, которые создает самолет, достаточно стабильны (ведь аэропланы крыльями не машут), а вот вихри от крыльев летящей птицы гораздо более непредсказуемы и непостоянны. Но оказалось, что и птицам подобное построение помогает минимизировать энергетические затраты, вызванные воздушными вихрями.

Однако все-таки, почему же далеко не все птицы летают клином, если это таит в себе огромную энергетическую выгоду? Построив модель передвижения подобным строем группы птиц с более и менее большим весом, нежели у ибисов, ученые обнаружили, что такая выгода возникает только у крупных птиц — вроде тех же ибисов, аистов, пеликанов, гусей и т. п. А вот их более мелким пернатым сородичам из-за меньшего веса, а также размера тела и крыльев приходится иметь дело с другими аэродинамическими закономерностями, и они уже не могут вот так просто выбрать строй и ритм взмахов крыльями, чтобы ловить одни потоки и избегать другие. Наверное, именно поэтому у перелетных птиц малого размерного класса и наблюдается такое разнообразие построений для путешествий, тогда как почти все крупные птицы летают клином.

Итак, почти все загадки, связанные с тем, почему крупные перелетные птицы летают клином, ученые вроде бы разгадали. Впрочем, кое-что пока осталось неясным — например то, каким образом птицам удается найти оптимальное построение. Могут ли они преднамеренно образовывать клин, корректируя построение на глаз или же просто действуют методом проб и ошибок, ощущая воздушные потоки и находя положение с наименьшим сопротивлением воздуха?

Также непонятно, как именно перелетные птицы выбирают лидера стаи: ориентируются ли при этом на его аэродинамические умения или же куда важнее навигационные способности вожака? И, наконец, совершенно непонятно, как и при каких обстоятельствах происходит смена ведущего во время путешествия. Как видите, вопросов еще достаточно много, и ученые надеются найти на них ответы во время следующей серии экспериментов, которые собираются провести с другими видами птиц, например, с гусями…

Источник

Почему гуси летят строем? Птичьи правила и законы🕔 1 мин.

Представьте, что вы слышите отдаленный крик в небе: «Га-га-га!» Вы поднимаете голову и видите клинообразный строй гусей, летящих на юг.

Этот гусиный клин передвигается с скоростью 80 км/час. Мы можем сделать предположение, почему они так летят. Вы, наверное, знаете, что самолеты летают таким же строем, чтобы каждый из них мог видеть других и следовать за лидером. У гусей тоже есть вожак, за которым они следуют во время перелетов, за умным старым гусаком, прекрасно знающим путь, как днем, так и ночью. Клинообразный строй так же удобен для них, как и для самолетов.

Существует около 40 видов гусей. Только 10–12 из них обитают в Соединенных Штатах, и практически все из них только зимние посетители. Гуся можно считать канадской птицей.

Наиболее известный вид гусей так и называется — «канадский гусь». Во время миграции он перелетает через почти всю Северную Америку. У него черная голова и шея с широким белым пятном, расширяющимся около клюва и иногда доходящим до обеих щек.

Канадский гусь обычно живет с одной гусыней всю свою жизнь. Его любимая пища — это кузнечики, но он не брезгует и другими насекомыми или червями. Большую часть времени он питается растениями: диким рисом, корнями тростника. Он вьет свое гнездо на земле, как, впрочем, и другие гуси, выравнивая его дно своей грудью.

Канадский гусь — это деликатес, и до недавнего времени тысячи птиц убивались каждый год. Взрослый гусь весит около 5–6 кг. Но сейчас существует закон, запрещающий охоту на этих птиц.

Источник