鳥群齊飛,振翅頻率更高以保持同步  

鴿子成群飛行,即使這會消耗更多能量 

休·麥金託什 Getty Images

加入我們的科學愛好者社群!

一群鳥兒齊心協力地飛翔,這景象令人歎為觀止。鳥兒們自己也能從同伴那裡獲得捕食者保護和導航幫助。一項新的研究發現,即使是成對飛行,鴿子也為共同飛行付出了巨大的代價,但它們仍然選擇這樣做。

某些鳥類,如鵝,以V字隊形飛行,透過利用鄰居產生的氣流來節省能量。但像鴿子這樣的小型物種卻以無組織的群體聚集,這種好處並不適用;2011年的一項研究發現,當鴿子在密叢集體中時,實際上會更快地拍打翅膀,從而更加費力。

為了更仔細地研究這種現象,牛津大學和倫敦大學皇家霍洛威學院的科學家們追蹤了鴿子單獨飛行和成對飛行時的拍翅頻率和飛行路徑。他們發現,成對飛行時,鳥類的翅膀每秒多拍打一次,這比單獨飛行時的頻率增加了18%,比2011年的研究中從分散群體到密叢集體的飛躍還要大。儘管如此,大多數配對的鴿子仍然在一起。這項新研究於6月發表在《PLOS生物學》雜誌上。


關於支援科學新聞

如果您喜歡這篇文章,請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道 訂閱。透過購買訂閱,您正在幫助確保有關塑造我們當今世界的發現和思想的具有影響力的故事的未來。


研究作者認為,當試圖聚集在一起時,鳥類會更快地拍打翅膀,以提高它們的控制力和視覺穩定性。“它們飛得真的很快,”牛津大學的主要作者露西·泰勒說。“你必須高速飛行並且不撞到任何東西,這真是一項了不起的壯舉。”鴿子身上的追蹤裝置表明,較高的拍翅頻率確實使它們更穩定,儘管蒙大拿大學的研究員佈雷特·託巴爾斯克說,需要更直接的測量方法——例如來自固定在鳥頭上的攝像機的影像——才能明確地瞭解這一點。“我認為這是一項新穎而重要的工作,它建立在之前工作的基礎上,”研究鳥類飛行但未參與這兩項研究的託巴爾斯克說。

泰勒認為,成對飛行和較大群體之間的能量使用增加將遠小於從單隻到成對的跳躍,因為群體飛行只是建立在與夥伴飛行所產生的新挑戰之上。“然後你必須與另一隻鳥協調,”她說。“當你擁有更多鳥類時,可能需要更多協調。”但泰勒補充說,接下來應該擴大實驗規模,看看當鳥群變大時情況會發生怎樣的變化。

然而,即使是配對也提供了好處。研究人員發現,當鴿子有夥伴時,它們的路線更直接。每隻鳥也會有一個夥伴幫助留意接近的捕食者——並且有機會捕食者可能會吃掉它的同伴而不是它自己。

正如託巴爾斯克所說,鴿子為了這些好處接受了能量消耗的代價,“生活中沒有什麼是免費的。”

莉拉·斯洛曼是一位居住在新澤西州普林斯頓的數學作家。她是《量子雜誌》的撰稿人,併為美國數學會建立和編輯外聯內容。她擁有斯坦福大學數學博士學位。

更多作者:莉拉·斯洛曼
大眾科學雜誌 第321卷 第3期這篇文章最初以“快速拍翅的朋友”為標題發表在《大眾科學》雜誌 第321卷 第3期 (), 第21頁
doi:10.1038/scientificamerican0919-21
© .