Geheim wapen van zowel vogels als underdog-hockeyspelers, wordt aangenomen dat de vliegende V-formatie ideaal is voor energie en aerodynamica. Een studie die vandaag in Nature is gepubliceerd, bevestigt niet alleen dit idee, maar vult ook de lege plekken in van hoe en waarom vogels het gebruiken.
gerelateerde inhoud
- Deze vogel kan zes maanden achter elkaar blijven vliegen
- Prehistorische vogels hebben misschien vier vleugels gebruikt om te vliegen
- Extreme ganzen onthullen geheimen op grote hoogte in de windtunnel
Het meeste van wat we weten over de fysica van vliegen, komt van het bestuderen van vliegtuigen: vogels duwen lucht naar beneden om omhoog te blijven en op dezelfde manier door de lucht te glijden. Vleugels laten ook een werveling van lucht in hun kielzog: lucht die van de bovenkant van de vleugeltips stroomt (upwash) zorgt voor lift en lucht die van de bodem (downwash) komt, duwt naar beneden. "De eenvoudige regel is upwash is goede lucht en downwash is slechte lucht", zegt Steve Portugal, een vergelijkende ecofysioloog aan het Royal Veterinary College in Hatfield, VK, en co-auteur van de nieuwe studie.
Of je nu een vogel of een vliegtuig bent, je wilt in theorie het kleine upwash-gedeelte van de draaikolk berijden. En de vliegende V-configuratie, vinden de auteurs, helpt vogels om dat te doen.
Eerder vermoedden wetenschappers dat vogels tijdens de vlucht een V vormden omdat sommigen van hen minder energie konden verbranden. Een onderzoek uit 2001 wees uit dat pelikanen aan de voorkant van de V snellere hartslag hadden - en waarschijnlijk meer energie gebruikten - dan die verder terug. Voor meer informatie over andere potentiële voordelen van vliegen in een V, hier is een korte video:
Ganzen weten al miljoenen jaren iets dat mensen pas onlangs zelf hebben bedacht. Georganiseerd door Eric Schulze.Maar hoe gedragen vogels zich binnen die configuratie? Studies van vliegende vogels in het wild zijn er maar weinig tussen en theoretische modellen van vogels tijdens de vlucht brengen je alleen zo ver. Portugal en zijn collega's werkten dus samen met Waldrappteam, een natuurbeschermingsgroep die de ernstig bedreigde Noordelijke kale ibis ( Geronticus eremita ) opnieuw in Zuid-Europa introduceert.
Als noordelijke kale ibis-kuikens in gevangenschap worden geboren, beschouwen ze mensen als hun ouders en groeien ze voor alles op mensen. Het is lastig om ze opnieuw in het wild te introduceren - om te overleven moesten ze hun natuurlijke migratieroute leren kennen. Waldrappteam geeft deze routes aan.
Portugal en collega's observeerden op afstand vogels die in een dierentuin in Wenen, Oostenrijk, tijdens een dergelijke navigatieles werden geboren. Ten eerste ontwikkelden de wetenschappers dataloggers, iets kleiner en lichter dan een iPod, en vastgebonden aan elke vogel. Vervolgens volgden de vogels gedurende enkele weken hun menselijke 'ouders' in een vliegtuig met ultralicht om hun winter door te brengen in Italië.
De noordelijke kale ibis-kudde omringt hun menselijke pleegouders Stefanie Heese (links) en Daniela Trobe (rechts) en het ultralichte vliegtuig dat in het experiment werd gebruikt. (Foto: Markus Unsöld / Waldrappteam) Twee uur per dag verzamelden de loggers GPS- en versnellingsgegevens om de wetenschappers te vertellen waar de vogels in formatie zaten en wat ze aan het doen waren. "We hebben zojuist onze technologie ingezet en laten ze doen wat vanzelfsprekend is", zegt Portugal.
Wat van nature van nature komt, vereist eigenlijk een grote vaardigheid en precisie. Slepende vogels in de V volgen het exacte vleugeltippad van de voorliggende vogel om hun uitwas te vangen. Maar wanneer ze direct achter een andere vogel zitten, doen ze het tegenovergestelde en fladderen ze af, waarbij ze downwash vermijden. Om verschillende redenen schudden vogels hun posities tijdens de vlucht en veranderen daarbij hun fladderende ritme.
"Op de een of andere manier kunnen ze dingen voelen die we niet kunnen", zegt Portugal. “Hoe snel de vogel [vooraan] vliegt, hoe snel hij fladdert, zodat ze op het best mogelijke moment kunnen klapperen.” Evenzo weten wielrenners zich achter een voorste rijder te positioneren om weerstand te voorkomen en energie te besparen.
Noordelijke kale ibissen in vluchtvorming boven Toscanië. (Foto: Markus Unsöld / Waldrappteam) Hoe voelen vogels wanneer ze met de beat moeten fladderen? Bret Tobalske, een bioloog die de biomechanica van de vlucht bestudeert aan het vlieglaboratorium van de Universiteit van Montana in Missoula, wijst erop dat het mechanisme kan neerkomen op een combinatie van visie, snorhaarachtige receptoren op aviaire vleugeltips, filoplumes genoemd, en reflexieve reactiewegen in de hersenen. Wetenschappers weten het gewoon niet.
De studie loopt voorop in een wetenschappelijke trend waarin wordt gekeken naar verplaatsing van dieren in de natuurlijke omgeving. "Het toont een dramatische stap voorwaarts in het meten van de dynamiek van de verplaatsing van dieren in het wild, " zegt Tobalske. Het ibis-project maakt deel uit van een reeks onderzoeken naar dierenbewegingen. Andere projecten zijn onder meer onderzoek naar roedels wilde Afrikaanse honden, zwermen duiven en kuddes schapen.
