鳥飛“人”字形更省力

鳥群呈人字飛行可能是這樣更省力

群鳥飛成人字型這種情況大多數人應該都看到過， 那麼為什麼鳥類一起飛行時喜歡組成一個“人”字的造型呢。

之前對於這個問題一直沒有一個明確的答案， 後來14只裝備了超輕感應器的隱鹮從奧地利飛越近千公里抵達義大利的托斯卡尼， 在它們的幫助下研究者認為， 正確的解釋真的是人們長久以來一直這麼覺得但始終沒有完全證明的那個理由：人字形説明鳥類節省能量。

這項研究關注的是隱鹮， 但專家認為它也適用於別的飛人字形的鳥類， 比如鵝、鴨子和鵜鶘。 這些隱鹮出生在維也納動物園， 它們是一項保育計畫的一部分——該計畫的目的是把這種極危的鳥類重新引入它在歐洲的天然分佈區。

研究的幾位作者也是這些隱鹮的養父母， 帶它們在奧地利薩爾茨堡做飛行訓練。 人類坐在傘翼機（一種輕型飛機，

看起來像沙灘車上掛著一個降落傘）裡飛行， 鳥兒就跟著飛。 “隨著飛行訓練的進行， 它們的人字陣列明顯越來越好了。 ”論文作者之一、皇家獸醫大學博士後斯蒂芬·波秋歌（Steven J. Portugal）說。

最終， 在“養父母”的教導下鳥兒踏上一千公里的遷徙之路， 從薩爾茨堡飛到義大利的奧爾貝泰洛。 鳥兒身上帶著定制的資料記錄儀， 允許研究者跟蹤振翅狀況、速度和方向。 儀器重量不到30g， 卻包括加速度儀、陀螺儀、磁力計、記憶卡、電池、微控制器還有GPS（“比我們手機上那個GPS要強得多”， 烏舍伍德說）。 這個GPS可以精確到30釐米， 每秒鐘刷新5次——要想探測到鳥兒之間的相互位置， 就得有這麼高的精度。

研究者分析了鳥類在7分鐘飛行中的位置， 比較了這些觀測資料和空氣動力學模型的理論預期。

肯尼·布魯爾（Kenny Breuer）， 布朗大學工程學教授和演化與生態教授， 和他的同事大衛·威利斯（David Willis）等人一同計算出了這些預期。 當翅膀向下推動空氣， 產生升力的時候， 其它空氣會向翅膀兩側升起、形成渦旋。 飛機機翼也會產生類似渦旋， 有時會留下可見的痕跡。

但是鳥類飛行擾動的氣流遠比飛機複雜許多。 “這些尖端渦旋的力量隨著振翼的階段不同而變化”， 布魯爾博士說， “要想充分利用隊長的氣流， 你要飛在最合適的位置上， 而且在最恰當的時機振翅。 ”

對24000次振翅進行分析的結果表明， 隱鹮能夠調整它們的位置和振翅相位來從渦旋中獲取最大的升力， 當它們在陣列中交換位置之後還會重新調節。

這項新研究沒有說明這些動作到底能省下多少能量， 不過在長途遷徙中哪怕是很小的能量節約， 對於鳥兒來說也是非常重要的。