Гледајќи во небото во текот на овие рани недели од пролетта многу често може да видите јато птици кои се движат симултано. Но, како овие суштества летаат на таков координиран и навидум лесен начин?
Дел од одговорот лежи во прецизни, а претходно непознати, аеродинамични интеракции - објавил тим на математичари во новообјавена студија. Ова откритие го проширува нашето разбирање за дивиот свет.
- Оваа област на истражување е важна бидејќи е познато дека животните ги користат предностите на протокот, како што се воздухот или водата, оставени од другите членови на групата, за да заштедат енергија која е потребна за движење или да го намалат отпорот. Нашата работа може да има примена и во транспортот - како што е ефикасен погон низ воздух или вода, но и во однос на енергијата, како што е поефикасно собирање енергија од ветер, водни струи или бранови - објаснува Леиф Ристроф, вонреден професор на Институтот за математички науки „Куран“ при Универзитетот „Њујорк“ и постар автор на трудот.
Резултатите на тимот покажуваат дека влијанието на аеродинамиката зависи од големината на летечката група - во корист е на малите групи, а има нарушувања кај големите групи.
- Аеродинамичните интеракции во малите јата му помагаат на секој член да заземе одредена позиција во однос на водечкиот „колега“, но поголемите групи се нарушени од ефект што ги оттргнува членовите од овие позиции и може да предизвика судири - забележува Софи Рамананариво, доцент во „Екол политехник Париз“ и еден од авторите на трудот.
За мали групи од околу четири птици, истражувачите откриле ефект со кој секој член добива помош од аеродинамичните интеракции за да ја задржи својата позиција во однос на другите.
- Ако птицата е поместена од својата позиција, вителите на протокот што ги оставила водечката птица ѝ помагаат да се втурне на своето место и да се одржи во таа позиција. Ова значи дека птиците можат автоматски и без дополнителен напор да се соберат во вообичаена редица на вообичаени простори, бидејќи физиката ја врши целата работа. За поголемите групи, сепак, овие интеракции на проток предизвикуваат подоцнежните членови да се туркаат наоколу и да се исфрлат од положбата, што обично предизвикува распаѓање на јатото поради судири меѓу членовите - објаснува Ристроф.
Авторите потоа распоредиле математичко моделирање за подобро да ги разберат основните сили кои ги поттикнуваат експерименталните резултати. Тие заклучиле дека интеракциите посредувани од протокот меѓу соседните птици се, всушност, сили слични на пружини кои го држат секој член на место - исто како вагоните на возот да се поврзани со пружини. Меѓутоа, овие „извори“ дејствуваат само во една насока - водечката птица може да изврши сила врз својот следбеник, но не и обратно - и оваа нереципрочна интеракција значи дека подоцнежните членови имаат тенденција да осцилираат диво, односно во моментот.
- Нашите наоди покренуваат некои интересни врски со материјалната физика, во која птиците во уредено јато се аналогни на атомите во обичен кристал - заклучил Њуболт.
Новата студија го прошири истражувањето за да се открие движењето на многу птици.
Извор: phys.org
Фото: Freepik