vilda forskare har länge försökt förstå varför fåglar flyger i flockar och hur olika typer av flockar fungerar. En ny studie från University of North Carolina i Chapel Hill utforskar mekaniken och fördelarna med den underliggande flockstrukturen som används av fyra typer av strandfåglar. Att förstå mer om hur dessa fåglar flockar flyttar forskare ett steg närmare att förstå varför de flockar.
studien, ledd av Aaron Corcoran, en postdoktoral forskare som studerar bat och fågelflyg och ekologi, och biologiprofessor Tyson Hedrick från UNC-Chapel Hill, visas i Juni 4-numret av eLife. National Science Foundation finansierade arbetet.
i studien fokuserade forskarna på fyra typer av strandfåglar som varierar i storlek: dunlin, kortfakturerad dowitcher, amerikansk avocet och marmorerad godwit. Corcoran och Hedrick filmade och analyserade nästan 100 timmars videofilmer för att bättre förstå mekaniken hos shorebird-flockar. De fann att fåglarna flyger i en nydefinierad form laget heter en förening V-formation, som de tror ger en aerodynamisk fördel och rovdjur skydd.
denna sammansatta bildning är en blandning av två av de vanligaste flockformationerna. Den ena är en klusterbildning, vanlig med duvor, där ett stort antal fåglar flyger i ett rörligt tredimensionellt moln utan formell struktur. Denna struktur är användbar för att undvika rovdjur. Den andra är en enkel V-formation, som vanligtvis används av kanadagäss, där ett mindre antal fåglar kommer att ställa upp i en väldefinierad tvådimensionell V-form.
” en flygande fågel skapar nedåtgående luft omedelbart bakom den och uppåtgående luft strax bortom vingspetsen till vänster och höger”, sa Hedrick. ”Att dra nytta av denna uppåtgående luft handlar om positionering, och fåglar i enkel-V-formationen och förening-V-formationen är placerade korrekt för aerodynamisk fördel.”för att bättre förstå cluster-V-formationen och dess mekanik registrerade Corcoran och Hedrick 18 klusterliknande flockar på 100 till 1000 fåglar som flyger över en fågelreservat och jordbruksfält under en migreringsstopp. Forskarna mätte de enskilda fågelpositionerna, flyghastigheterna och till och med flappfrekvensen med hjälp av tredimensionella datorrekonstruktioner av flockarna från videoinspelningarna.
” vi trodde att vi skulle hitta en trend i flockorganisationen relaterad till hur stora eller små de olika fåglarna var,” sade Hedrick. ”Istället såg vi att oavsett storlek flög alla dessa fåglar i samma formation – en som kan låta dem få en aerodynamisk fördel när de flyger i stora grupper, vilket hjälper deras långväga migration.”
fåglar flyger ofta i flockar som sträcker sig från mycket strukturerade V-formationer till lösa kluster för att förbättra flygeffektiviteten, navigering eller för undvikande av rovdjur. Men eftersom det är svårt att mäta stora flockar av rörliga fåglar har få studier mätt hur fåglar positionerar sig i stora flockar eller hur deras position påverkar deras flyghastighet och flappfrekvens.
de fyra typerna av fåglar som studeras i detta projekt lever i liknande miljöer, men varierar mycket i storlek, flyger i olika hastigheter och har evolutionärt separerats i 50 miljoner år. Fåglarna flockade mestadels med sin egen art, förutom några tillfällen där godwits och dowitchers flög tillsammans i en blandad flock.
studien visade också att varje fågel-oavsett storlek eller art, eller till och med arten av sin granne-oftast flög ungefär ett vingspets åt sidan och mellan en halv till en och en halv vingspans tillbaka från fågeln framför den. Denna flockstruktur, som skiljer sig från andra flockfåglar som duvor och starar, kallades en sammansatt V-formation eftersom fåglar som flyger i enkla V-formade formationer följer liknande regler.
Om University of North Carolina i Chapel Hill
University of North Carolina i Chapel Hill, landets första offentliga universitet, är en global ledare för högre utbildning känd för innovativ undervisning, forskning och offentlig service. En medlem av den prestigefyllda Association of American Universities, Carolina rankas regelbundet som det bästa värdet för akademisk kvalitet i USA. Offentlig högre utbildning. Nu i sitt tredje århundrade erbjuder universitetet 74 kandidatexamen, 104 magisterexamen, 65 doktorsexamen och sju professionella utbildningsprogram genom 14 skolor inklusive College of Arts & vetenskaper. Varje dag formar lärare, personal och studenter sin undervisning, forskning och offentlig service för att möta North Carolina mest pressande behov i varje region och alla 100 län. Carolinas nästan 330 000 alumner bor i alla 50 stater, District Of Columbia, USA: s territorier och 161 länder. Över 178 000 bor i North Carolina.