Dlaczego ptaki nie zderzają się w locie?

Stada szpaków - jeden z najbardziej niesamowitych zjawisk naturalnych. Setki, jeśli nie tysiące, ptaki machają skrzydłami w tym samym czasie, wykazując cudów akrobacji. Ruch każdy indywidualny wygląd przypadkowy, ale ptaki nigdy nie naprzeciw siebie, jakby kontrolowane przez niewidzialnego dyrygenta. Stado szpaków - żywy przykład zdolność ptaków do synchronicznego lotu. Biolodzy nie przestaje dręczyć pytanie: jak zarządzać ptaków w locie, aby uniknąć kolizji.

Oto jak to wygląda w filmie ...

University of Queensland prof Munday Srinivasan uważa, że ​​ptaki były w stanie opracować strategię dla bezproblemowego lotu pod wpływem długiej ewolucji. mechanika lotu ptaka od dawna interesowały Srinivasan, i postanowił przeprowadzić serię eksperymentów z Budgie modelować swoją trajektorię. Zwrócił uwagę, że ptaki były zawsze skłonny do zginania wokół przeszkody dla prawa, co przyczyniło się do sprawnego przemieszczania się. Ponad 120 uwag nie było starcia.

Tunel testu. Niebieskie i czerwone linie przerywane oznaczają pole widzenia kamery

Profesor Munday Srinivasan (Mandyam Srinivasan) z University of Queensland (Australia) wyznaczyła zadanie zbadać, jaki rodzaj ptaków wdrożyły politykę w celu uniknięcia kolizji na kursie kolizyjnym. W tym celu po obu stronach tunelu o długości 21,6 metrów, to para ptaków w kierunku drugiej. Reprezentujący zainteresowanie potencjalnych działań zostały podjęte dla ptaków hipoteza sieci Bayesa na obliczanie prawdopodobieństwa. Przewidywane prawdopodobieństwo porównaniu z obserwowanymi faktami. W ten sposób naukowcy wyciągają wnioski na temat strategii wyjścia z tych starć, które są ptaki.

Przed test zacznie 10 nierozłączki (Melopsittacus undulatus) szkolono mężczyzna latać tunel od początku do samego końca.

Przez 4 dni 102 muchy doświadczalne 7 par składających się z 10 budgerigars notowano. Nie było ani jednego wypadku. Następnie analizowano film z mocowania jak ptaki lub przesunięcie w kierunku regulacji gdy zbliżają się do siebie.

Wyniki były dość nieoczekiwane. Jak wynika z tabeli, ptaki wykazywały tendencję prawie zawsze dryfować w prawo, choć prawdopodobieństwo takiego przemieszczenia znacznie się różni od osoby do osoby.

Jest to bardzo ciekawy wniosek. Przeprowadzone wcześniej badania wykazały, że pszczoły pszczoły mają tendencję do przesunięcia w lewo, gdy zbliżają się do siebie. Taki czy inny sposób, ale tendencja do przesunięcia w jakimś określonym kierunku jest ważną znajomość. Oczywiście wiedza ta musi być taka sama dla wszystkich osobników w populacji. Jeśli ptaki przesunie w czasie podejścia do losowym kierunku, a następnie wybór lewo / prawo prawdopodobieństwa kolizji wynosi 50%.

Papugi latać w tunelu na różnych wysokościach. Naukowcy odkryli, że niektóre konkretne osoby oczywiście wolą latać poniżej / powyżej innych konkretnych osób, które nie pasowały do ​​rozkładu normalnego.

Preferencji szczególności indywidualne latać powyżej lub poniżej innej osoby

Pomimo pewnych przypadkach zmiany wysokości lotu, cały ptak na podejściu nie zmienia wysokość i przesunięcie w płaszczyźnie poziomej. Przede wszystkim - w prawo. Naukowcy doszli do wniosku, że nie mają Budgies szczególne zasady ruchu drogowego, podłączone do „hardware”. Być może to być spowodowane różnicami w lewej i prawej półkuli mózgu. Tak, papugi prawy mózg i lewego oka są odpowiedzialne za misje taktyczne, takie jak wykrywanie ewentualnej kolizji w locie. Z kolei, lewy i prawy mózg oko robić inne rzeczy, takie jak utrzymanie lotu i kontroli prędkości. Nawiasem mówiąc, jest to jedna z zalet ewolucyjnych zwierząt z różnych funkcji lewej i prawej półkuli (patrz praca naukowa „przetrwanie asymetryczny mózg. Zalety i wady mózgu lateralizacji”).

Zatem badanie potwierdziło, że istnienie najbardziej podstawowych wspólnych reguł pozwalają zwierzęta lub maszyny, aby uniknąć kolizji.

Po pierwsze, musimy zgodzić się na przesunięcie w bok. Bez względu na to - w lewo lub w prawo, ale powinien poruszać się w tym samym kierunku.

Po drugie, opracowanie algorytmu zmiany wysokości. Jeden z uczestników ruchu powinny poruszać się w górę, a druga - w dół. Warunki zmiany elewacji mogą być realizowane na różne sposoby. Na przykład, aby przypisać numer sekwencji hierarchicznej do poszczególnych samolotów. Kiedy samolot spotkanie wyższy numer w hierarchii zawsze odchylony w górę, a dolna - dół. Uniwersalny hierarchia nie jest łatwe do wdrożenia i wymaga wymiany informacji między sądami przed spotkanie. Inny przykład wykonania - ustawić każdy samolot ogólnie przypadkowy przesunięcie w górę lub w dół. W tym przypadku ryzyko kolizji jest zmniejszona ze 100% do 50%.

Naukowcy jeszcze nie udało się zrozumieć w jaki sposób ptaki wybrać kierunek wysokości przemieszczenia. Może też pełnić pewną hierarchię.

Ale czy to naprawdę tajemnicą jednoczesny lot jest tak proste?

Shirinvasan współpracownicy wykorzystali szybkiej kamery wideo z możliwością zablokowania wpisy papugi filtra 10 na przeciwległych końcach tunelu. Okazało się, że w celu uniknięcia kolizji ptaków z wykorzystaniem podwójnej technologii. Najpierw spotkanie w powietrzu, inne ptaki, są odchylane w prawo. Po drugie, zechcą latać go powyżej lub poniżej ptaka licznika. Choć nie jest jasne, jaki wpływ na wybór wysokości. Profesor sugeruje, że być może ma to związek z hierarchią w stadzie ptaków i planuje kontynuować badania.

Chociaż prace profesora Shirinvasana pozwalają na świeżym spojrzeniem na latających papug, nie wyjaśnić mechanikę lotu ptaków. W stado papug inną strukturę społeczną niż, powiedzmy, szpaki lub albatrosa, więc trudno jest wyciągnąć wnioski jeden przykład synchronicznego całe spektrum lotu ptaków. Ponadto, pojawia się pytanie, czy papugi domowych i dzikich, i jaki wpływ udomowienie zwierząt ma na ich lotu.

W rezultacie, inne badania poświęcone stad ptaków, nie mniej ważnych wniosków. Na przykład, włoski fizyk Andrea Kavagna znaleźć w szpaków opracowany vzaimoopovescheniya systemu. W ułamku sekundy, jedna osoba może przekazać innym sygnał kierowanie całą trzodę od drapieżnika lub ominąć przeszkody. I David Williams z University of Washington odkryli, że gołębie są przemieszczane w zwarciu, przy użyciu różnych pozycjach skrzydłowych. Manipulując aerodynamikę ciała, gołębie są w stanie latać z niezwykle dużą prędkością w trudnych warunkach, takich jak w środowisku miejskim.