למה להקת ציפורים עפה בצורת ראש חץ?
לא רבים יודעים שציפורים עפות למרחקים בזכות פיזיקה פשוטה וחכמה, שהן אולי לא מבינות אבל למדו להשתמש בה במהלך האבולוציה והיא משמשת אותן היטב.
מדובר בצורת ה-V המוכרת, שניתן לראות בה עפות לא מעט להקות של ציפורים נודדות.
הטיסה, או המעוף בצורת V, הם תופעה שעוררה סקרנות במשך דורות. מחקרים מדעיים מודרניים גילו שלמבנה הזה יש יתרונות אווירודינמיים משמעותיים המאפשרים לציפורים לחסוך באנרגיה במהלך טיסות ארוכות.
אך מהו היתרון הגדול בצורה זו של טיסה, מבחינת הכוח הנדרש לתעופת הלהקה?
מדענים גילו כבר מזמן שכשציפור מניפה את כנפיה היא יוצרת מערבולת אוויר העולה מאחורי קצוות כנפיה. עם הזמן הובן שציפור שטסה מאחורי המובילה ובמעט הצידה, מרוויחה מהמערבולת הקטנה הזו.
מה הרווח של הציפור האחורית?
מסתבר שהציפור שמאחורי המובילה יכולה לנצל את זרם האוויר העולה שיצרה הציפור המובילה ובכך לחסוך בין 20 ל-30 אחוזים מהאנרגיה, כלומר הכוח שנדרש למעופה שלה.
וזו בדיוק הסיבה שהציפורים מסתדרות בזווית אלכסונית אחת ביחס לשנייה, כשכל אחת נהנית מהעזרה של זו שלפניה.
מחקר פורץ דרך שפורסם בכתב העת Nature ב-2014 עקב אחר מגלנים קירחים צפוניים (Northern Bald Ibis) באמצעות חיישנים וגילה שהציפורים מסנכרנות בדיוק את תנועת הכנפיים שלהן ואת המיקום המדויק שלהן ביחס לציפורים שלפניהן.
תוצאות המחקר הזה, אגב, הראו שהן לא רק שומרות על מיקום נכון אלא גם משנות את תזמון נפנוף הכנפיים במדויק כדי למקסם את היתרון האווירודינמי ולהימנע מאזורים שבהם זרם האוויר יורד.
הציפורים גם מחליפות את מיקומן בטיסה בצורת V כך שהעומס של הציפור המובילה, שאינה נהנית מחיסכון באנרגיה, יתחלק בין כל חברות הלהקה. זה מתרחש כשכל כמה זמן מחליפה ציפור אחרת את המובילה שהתעייפה וזו יכולה לעבור לאחור וליהנות מהכוח שמקנה ללהקה המובילה החדשה.
הטיסה בצורת ה-V מקלה גם על תקשורת ותיאום בתוך הלהקה. כל ציפור יכולה לראות את חברותיה ולשמור על מרחק ומיקום אופטימליים. המחקרים מצאו שציפורים נמצאות בטווח של כ-3 מטרים מהציפור שלפניהן, על מנת (כלומר כדי) להפיק את המירב מהיתרון האווירודינמי.
מעניין שלא כל מיני הציפורים משתמשים בשיטה הזו. לרוב נהנות מהשיטה הזו ציפורים גדולות, כמו אווזים (Geese), ברבורים (Swans), ברווזים (Ducks), חסידות (Storks), עגורים (Cranes) ומגלנים (Ibises) שטסות למרחקים בצורת V.
לעומתן, שציפורים קטנות יותר נוטות לטוס בלהקות צפופות וחסרות מבנה ברור.
ממצא נחמד ומעניין התגלה במחקר ב-2001, כשחוקרים אימנו שקנאים לעוף מאחורי סירה ממונעת, כדי לחקור את דפוסי הטיסה שלהם. בניסוי הזה הם הצליחו למדוד ישירות את התועלת האנרגטית של הטיסה במבנה ובכך התחזקה השערת הסיבה למעוף בצורת V.
לא רבים יודעים שציפורים עפות למרחקים בזכות פיזיקה פשוטה וחכמה, שהן אולי לא מבינות אבל למדו להשתמש בה במהלך האבולוציה והיא משמשת אותן היטב.
מדובר בצורת ה-V המוכרת, שניתן לראות בה עפות לא מעט להקות של ציפורים נודדות.
הטיסה, או המעוף בצורת V, הם תופעה שעוררה סקרנות במשך דורות. מחקרים מדעיים מודרניים גילו שלמבנה הזה יש יתרונות אווירודינמיים משמעותיים המאפשרים לציפורים לחסוך באנרגיה במהלך טיסות ארוכות.
אך מהו היתרון הגדול בצורה זו של טיסה, מבחינת הכוח הנדרש לתעופת הלהקה?
מדענים גילו כבר מזמן שכשציפור מניפה את כנפיה היא יוצרת מערבולת אוויר העולה מאחורי קצוות כנפיה. עם הזמן הובן שציפור שטסה מאחורי המובילה ובמעט הצידה, מרוויחה מהמערבולת הקטנה הזו.
מה הרווח של הציפור האחורית?
מסתבר שהציפור שמאחורי המובילה יכולה לנצל את זרם האוויר העולה שיצרה הציפור המובילה ובכך לחסוך בין 20 ל-30 אחוזים מהאנרגיה, כלומר הכוח שנדרש למעופה שלה.
וזו בדיוק הסיבה שהציפורים מסתדרות בזווית אלכסונית אחת ביחס לשנייה, כשכל אחת נהנית מהעזרה של זו שלפניה.
מחקר פורץ דרך שפורסם בכתב העת Nature ב-2014 עקב אחר מגלנים קירחים צפוניים (Northern Bald Ibis) באמצעות חיישנים וגילה שהציפורים מסנכרנות בדיוק את תנועת הכנפיים שלהן ואת המיקום המדויק שלהן ביחס לציפורים שלפניהן.
תוצאות המחקר הזה, אגב, הראו שהן לא רק שומרות על מיקום נכון אלא גם משנות את תזמון נפנוף הכנפיים במדויק כדי למקסם את היתרון האווירודינמי ולהימנע מאזורים שבהם זרם האוויר יורד.
הציפורים גם מחליפות את מיקומן בטיסה בצורת V כך שהעומס של הציפור המובילה, שאינה נהנית מחיסכון באנרגיה, יתחלק בין כל חברות הלהקה. זה מתרחש כשכל כמה זמן מחליפה ציפור אחרת את המובילה שהתעייפה וזו יכולה לעבור לאחור וליהנות מהכוח שמקנה ללהקה המובילה החדשה.
הטיסה בצורת ה-V מקלה גם על תקשורת ותיאום בתוך הלהקה. כל ציפור יכולה לראות את חברותיה ולשמור על מרחק ומיקום אופטימליים. המחקרים מצאו שציפורים נמצאות בטווח של כ-3 מטרים מהציפור שלפניהן, על מנת (כלומר כדי) להפיק את המירב מהיתרון האווירודינמי.
מעניין שלא כל מיני הציפורים משתמשים בשיטה הזו. לרוב נהנות מהשיטה הזו ציפורים גדולות, כמו אווזים (Geese), ברבורים (Swans), ברווזים (Ducks), חסידות (Storks), עגורים (Cranes) ומגלנים (Ibises) שטסות למרחקים בצורת V.
לעומתן, שציפורים קטנות יותר נוטות לטוס בלהקות צפופות וחסרות מבנה ברור.
ממצא נחמד ומעניין התגלה במחקר ב-2001, כשחוקרים אימנו שקנאים לעוף מאחורי סירה ממונעת, כדי לחקור את דפוסי הטיסה שלהם. בניסוי הזה הם הצליחו למדוד ישירות את התועלת האנרגטית של הטיסה במבנה ובכך התחזקה השערת הסיבה למעוף בצורת V.
