一项新的研究表明，候鸟协调翼翅拍打的精细程度远超先前认为，以便从编队飞行中获得最佳的节能效果。
2011年，作为再引入计划的一部分，人工饲养的鹮跟随超轻型飞机前往越冬地时，排列成V字形。它们背上的数据记录器捕捉到了每个位置和翼翅拍打，提供了迄今为止最令人信服的实验证据，表明鸟类利用熟悉队形的气动优势来节省能量。
理论模型先前已表明，在其他候鸟（如鹅）中看到的V字形队形可以使尾随的鸟类节省能量。但模型也表明，鸟类的协调必须非常精确才能产生效果，许多科学家曾怀疑动物是否能在飞行中实现如此壮举，英国哈特菲尔德皇家兽医学院的生态生理学家史蒂文·葡萄牙表示。
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为了最大限度地利用V字形队形的气动优势，每只鸟都必须将其翅膀放置在前方鸟类翼尖末端旋涡气流的向上移动部分。但是，由于前方的鸟类在拍打翅膀，这个旋涡会上下移动。因此，后方的鸟类不仅必须将自己置于正确的位置，还必须在恰当的时间拍打翅膀（这会随着鸟类之间的距离而变化），以保持乘着上升气流。面对这种复杂性，科学家们提出了队形的其他原因，认为它可能保护鸟类免受捕食者的侵害，或者让鸟群将更好的导航员放在前面。
追踪V字形
在1月15日发表于《自然》杂志的这项新研究中，葡萄牙和他的同事们希望检验气动假设。他们使用了他们多年开发的专用数据记录器，该记录器每秒五次同步记录全球定位系统（GPS）数据，并与加速度计同步记录以计数翼翅拍打。
但仍然存在一个问题：如何接触到一群自由飞翔且足够温顺以供反复捕捉的鸟类？答案来自奥地利的一个保护项目。在那里，由生物学家约翰内斯·弗里茨领导的一个团队（最近获得了欧盟委员会的主要资助）正在重新引入北秃 ibises (Geronticus eremita)，该物种已在欧洲灭绝约400年。自2003年以来，保护主义者训练这些鸟类跟随人类寄养父母，他们使用超轻型飞机带领这些鸟类从奥地利和德国的繁殖区前往意大利托斯卡纳地区的越冬地。应弗里茨的邀请，葡萄牙于2011年8月在萨尔茨堡为14只幼年朱鹭安装了他的数据记录器。
葡萄牙收集了为期36天的动力伞引导迁徙中的三个飞行日的数据。从中，他选择了一个无故障的七分钟片段进行分析。令他惊讶的是，分析表明鸟类的队形符合气动学的理论预测。“它们将自己置于最佳位置，并在最佳时间拍打翅膀，”他说。
但这似乎并非全部。葡萄牙和他的团队还报告说，鸟类经常转移到看似不太理想的位置，例如直接位于前方鸟类的后方，调整它们的拍打以避免下洗气流。德国拉多夫采尔马克斯·普朗克鸟类学研究所的行为生态学家马丁·维凯尔斯基表示，尚不清楚它们为何要离开节能的V字形队形。北卡罗来纳大学教堂山分校的生物学家泰·海德里克表示，答案可能随着更好的GPS技术的出现而揭晓，该技术可以测量鸟类的垂直位置以及水平位置。
无论出于何种原因，鸟类显然比研究人员认为的更擅长感知和响应气流。蒙大拿大学米苏拉分校的生物学家布雷特·托巴尔斯克说：“总的来说，我们对动物飞行的感觉系统了解远不如运动系统。” 葡萄牙认为，一种可能性是它们使用特殊的羽毛。
“它们非常清楚彼此的位置以及另一只鸟在做什么，”葡萄牙说。“这就是我发现真正令人印象深刻的地方。”
本文经《自然》杂志许可转载。文章于2014年1月15日首次发表。