Текст 3, вопросы 22-31 | Официальный практический тест SAT №7

Любой, кто наблюдает за осенним небом, знает, что перелетные птицы летят косяками, но ученые долго спорят, почему. Новое исследование ибисов показало, что эти большие крылатые птицы тщательно располагают свои кончики крыльев и синхронизируют их взмахи, предположительно, чтобы поймать восходящий поток предыдущей птицы – и экономить энергию во время полета.

Есть две причины, по которым птицы могут летать в косяке: это может облегчить полет или они просто следуют за лидером. Эскадрильи самолетов могут экономить топливо, летая в V-образной формации, и многие ученые подозревают, что перелетные птицы делают то же самое. Модели, которые относятся к птицам, летящим с помощью махового движения крыльев, подсчитывают, что они могут экономить энергию, отталкиваясь друг друга, но потоки, создаваемые самолетами, гораздо более устойчивы, чем колеблющиеся потоки, исходящие от птицы. «Воздух становится довольно непредсказуемым за взмахом крыла», – говорит Джеймс Ушервуд, локомоторный биомеханик из Королевского ветеринарного колледжа Лондонского университета в Хэтфилде, где проводились исследования.

Исследование, опубликованном в журнале Nature, и воспользовалось существующим проектом по восстановлению находящихся под угрозой исчезновения северных лысых ибисов (Geronticus eremita) в Европе. Ученые использовали сверхлегкий самолет, чтобы показать выращенным в неволе птицам их исконный путь миграции из Австрии в Италию. Стая из 14 малолетних несла регистраторы данных, специально построенные Ашервудом и его лабораторией. GPS устройства определяли положение полета каждой птицы с точностью до 30 см, а акселерометр показывал время взмахов крыльев.

Как и предсказывали аэродинамические оценки, птицы расположились так, чтобы летать прямо позади и сбоку от летящей впереди птицы, рассчитывая удары своего крыла, чтобы поймать вздымающиеся вихри. Когда птица летела прямо за другой, время взмахов крыльев менялось, так что это могло минимизировать влияние нисходящего потока, спускающегося с задней части тела птицы.

«Мы не думали, что это возможно», – говорит Ашервуд, считая, что этот подвиг требует тщательного полета и невероятного осознания своих соседей. «Возможно, об этих птицах, летающих в косяках, можно думать как о самолете, только с махами крыльев вверх и вниз.”

По словам Ашервуда, полученные данные, вероятно, применимы к другим птицам с длинными крыльями, таким как пеликаны, аисты и гуси. Меньшие птицы создают более сложные следы в потоке воздуха, которые усложняют составление чертежа. Исследователи не пытались рассчитать энергосбережение птицы, потому что необходимые физиологические измерения были бы слишком инвазивными для исчезающих видов. Предыдущие исследования показывают, что птицы могут использовать на 20-30% меньше энергии во время полета в косяке.

«С поведенческой точки зрения это действительно прорыв», – говорит Дэвид Лентинк, инженер-механик из Стэнфордского университета в Пало-Альто,

Калифорния, которая не была вовлечена в работу. «Показывать, что птицы заботятся о синхронизации своих ударов крыла, безусловно, важная идея, которой у нас не было раньше».

Ученые не знают, как птицы находят оптимальное состояния в аэродинамике, но они подозревают, что животные выравниваются либо визуально, либо ощущая воздушные потоки через свои перья. Возможен и вариант, что они могут двигаться, пока не найдут место с наименьшим сопротивлением. В будущих исследованиях исследователи переключатся на более распространенных птиц, таких как голуби или гуси. Они планируют выяснить, как животные решают, кто задает курс и темп, и может ли ошибка, допущенная вождем, распространяться по остальной части стада и вызывать пробки.

«Это сама по себе довольно впечатляющая работа, но она все-таки предполагает, что нам многое еще  предстоит узнать», – говорит Тай Хедрик, биолог из Университета Северной Каролины в Чапел-Хилл, который изучает аэродинамику полета у птиц и насекомых. Однако они делают это, говорит он: «птицы очень хорошие пилоты дельтапланов».