鸟飞“人”字形更省力

人字形飞的鸟可能更省力。

大部分人应该都见过鸟是人字形飞行的，那么为什么鸟在一起飞行的时候喜欢形成人字形呢？这个问题以前从来没有明确的答案。后来，14只装有超轻型传感器的隐藏猫头鹰从奥地利飞到了近千公里外的意大利托斯卡纳。在他们的帮助下，研究人员认为正确的解释真的是人们一直有这种感觉但从未完全证明的原因：人字形有助于鸟类节省能量。

这项研究主要针对鸵鸟，但专家认为它也适用于其他飞行鸟类，如鹅、鸭和鹈鹕。这些隐藏的猫头鹰出生在维也纳动物园，它们是保护计划的一部分，该计划旨在将这种极度危险的鸟类重新引入其在欧洲的自然分布区。

这项研究的几位作者也是这些隐藏猫头鹰的养父母，带它们在奥地利萨尔茨堡进行飞行训练。人类乘坐滑翔翼(一种看起来像悬挂在ATV上的降落伞的轻型飞机)飞行，鸟类紧随其后。“随着飞行训练的进行，他们的人字阵明显越来越好。”作者之一、皇家兽医大学博士后史蒂文j秋歌说。

最后，在“养父母”的指引下，这只鸟踏上了长达1000公里的迁徙之路，从萨尔茨堡飞到了意大利的奥贝特洛。鸟类携带定制的数据记录器，允许研究人员跟踪拍打翅膀的状态、速度和方向。该仪器重量不到30克，但它包括加速度计、陀螺仪、磁力计、存储卡、电池、微控制器和GPS(“比我们手机上的GPS强得多”，乌舍伍德说)。这个GPS可以精确到30厘米，每秒刷新5次。如果你想检测鸟类之间的相互位置，你必须有这么高的精度。

研究人员分析了鸟类在7分钟飞行中的位置，并将这些观察结果与空气动力学模型的理论预期进行了比较。布朗大学工程学教授、进化和生态学教授肯尼布鲁尔和他的同事大卫威利斯等人一起计算出了这些预期。当机翼向下推动空气产生升力时，其他空气就会上升到机翼两侧，形成涡流。飞机机翼也会产生类似的漩涡，有时会留下可见的痕迹。

但是鸟类扰乱的气流比飞机要复杂得多。布鲁尔博士说，“这些翼尖涡流的力量随着拍动的阶段而变化。”“要充分利用机长的气流，你得在最合适的位置飞行，在最合适的时间扇动翅膀。”

对24000只扑翼的分析结果表明，隐藏的猫头鹰可以调整自己的位置和扑翼相位，以从涡流中获得最大的升力，它们在阵列中改变位置后会再次调整。新的研究没有说这些动作可以节省多少能量，但即使是长距离迁徙中少量的能量节省对鸟类来说也是非常重要的。