為什麼候鳥以V字隊形飛行?

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位於田納西州孟菲斯的 Ducks Unlimited 保護組織的首席生物學家 Bruce Batt 解釋說。

候鳥的線性飛行隊形被稱為梯隊。V字形和J字形結構是典型的,也是最容易識別的鳥群梯隊,但也存在其他變體。對幾個物種的研究表明,真正的V字形梯隊實際上不如J字形隊形常見。

對於鳥類以隊形飛行的原因,有兩種有充分依據且互為補充的解釋。一種是透過利用前方鳥類翅膀產生的上升渦流場來節省能量。另一種是促進鳥類之間的方向定位和交流。這些解釋並非相互排斥,並且都得到了各種研究的支援。每種解釋的相對重要性無疑會隨著各種因素(例如一年中的季節或個體飛行的目的)的變化而變化。例如,在當地覓食飛行期間,能量節約可能遠不如謹慎的方向定位和避免碰撞重要。在長途遷徙期間,方向定位和交流仍然是必要的,但對於鳥群中的每隻鳥來說,透過最佳化其位置以節省能量,也有很多好處。


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流體動力學和能量波構型計算已被用於測試預測,即鳥類應該將自己定位在相對於其他鳥類的什麼位置,以便在空中旅行時節省最多的能量。使用攝影對鳥群隊形進行的分析已經測量了鳥類的位置,並發現它們幾乎總是位於能夠獲得某種能量優勢的位置。然而,動物們並不經常處於預期的最佳位置,這表明其他因素也會影響隊形中的位置。

對鳥類的視覺軸、“盲點”和視野的瞭解,使研究人員能夠確定鳥群中鳥類的最佳位置,以保持最佳的視覺定位。動物的實際位置通常與這些預測呈正相關,但同樣並不總是最佳的。研究已經對鳥類的位置進行了分類,發現有些個體採取的位置最符合能量節約假設的預測;另一些個體處於更好的視覺接觸位置;還有一些個體顯然沒有對任何一種益處做出反應,或者處於應該從兩種益處中都獲得一些優勢的位置。

隊形的領導者會不時更換,但這些變化的原因、頻率和特徵尚未確定。從地面持續觀察在空中長距離飛行的鳥群非常困難。關於領導者選擇,人們很快就會想到許多直觀的預測,這些預測與領導者的年齡、經驗、性別、狀況和社會地位有關,但研究人員尚未找到如何克服嚴峻的後勤問題來驗證這些預測。一些科學家已經訓練鳥類與小型飛機一起編隊飛行;也許他們的經驗將為測試這些想法提供機會。

答案最初發佈於 2004 年 2 月 23 日。

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