Междисциплинарная межведомственная группа исследователей из США обнаружила, что скворцы, летающие в положении ведомого, тратят на 25% меньше энергии, чем когда они летают в одиночку. В своем исследовании, опубликованном в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, группа разработала сложные эксперименты, чтобы узнать больше об объеме экономии энергии для птиц, следующих за другой птицей в полете, а не в одиночку.
Предыдущие исследования и логика предполагают, что если бы птица летела за другой птицей, она бы потребляла меньше энергии, потому что сопротивление ветра было бы меньше. Но проверить эту идею оказалось сложно. В ходе этой новой работы исследовательская группа разработала и провела, по их словам, «сложные» эксперименты по проверке расхода энергии птицами в полете.
Команда выбрала скворцов в качестве птиц-испытателей и приступила к выяснению того, как проверить расход их энергии в полете.
Они нашли подходящую аэродинамическую трубу в Университете Брауна — она была достаточно большой, чтобы позволить трем скворцам лететь вместе по естественной схеме полета. Следующим шагом было выяснить, как следить за движением птиц в полете. Проблема была решена путем разработки крошечных рюкзаков, оснащенных инерциальными измерительными блоками (IMU) и цветными светодиодами, которые были достаточно маленькими, чтобы не нарушать их естественные летные характеристики.
IMU собирали данные об ускорении и угловой скорости, а ЖК-дисплеи позволяли исследователям отслеживать, какая птица какая.
Третья часть эксперимента заключалась в поиске способа измерения количества энергии, которую птицы использовали во время конкретного летного испытания. Проблема была решена путем введения им бикарбоната натрия , содержащего нерадиоактивный изотоп углерод-13.
Измерив соотношение углерода-13 и углерода-12 до и после полета, исследователи смогли подсчитать, сколько энергии было затрачено.
Исследовательской группе пришлось провести гораздо больше испытаний с птицами, чем ожидалось, из-за множества вещей, которые могли пойти не так в конкретном испытании, например, птицы решили не летать или не решили летать за другой птицей. В некоторых случаях они также столкнулись с трудностями при измерении полученных данных.
В конце концов, команда провела достаточно испытаний, чтобы получить достаточно данных, чтобы показать, что одна птица, летящая позади другой в естественном полете, потребляет в среднем на 25% меньше энергии. Они также обнаружили, что птицы, которые были наиболее энергосберегающими от природы, склонны легче и легче брать на себя роль лидера.
