鸟儿为什么以V字队形飞行？

原标题：鸟儿为什么以V字队形飞行？

想必鸟类组成队形飞行并不只是为了看起来更优雅。由于成群飞行，它们必须尽可能节省体能。但是鸟类为什么不直接随着前方鸟儿的气流路径飞行，就像自行车手在自行车场馆或者赛车在赛道上那样做。为什么要以V字队形飞行呢？

编译：记者 黄岚 实习生 李珣

图：cosmosmagazine

V字形飞行能耗费较少能量

对于一只鸟或者一架飞机而言，最节省能量的方法全在于抓住上升气流。当一对翅膀划过天空产生升力时，在鸟儿的尾迹上会产生旋转气流。在鸟儿的正后方是一股强烈的下降气流，在流动的下降气流中飞行并保持高度需要额外的能量消耗。这种气流是非常不适宜鸟儿飞行的。然而在翼尖，空气流动情况便不同了。从鸟儿翅膀末端引出的旋转气流会产生一股小的上升涡流，给后继的飞行者一点升力。通过精确地在前方引路飞机的上升气流中飞行，喷气式战斗机最多可以减少18%的能量消耗。对于鸟类而言，挑战性就更大了。气流的有效路径经常随着领头鸟儿拍打翅膀而上升下降。为了最大化地利用好这种上升气流，跟飞的鸟儿不仅要保持与领飞鸟儿适当的位置关系，而且要协调好自己的翅膀拍打使自己的翅膀保持在上升气流之内。仅仅模仿领头的鸟儿的翅膀拍动并不能很好地利用上升气流。因而，跟飞的鸟儿必须稍稍延迟自己的翅膀拍打节奏，以求顺应领飞鸟儿带来的稍有延迟的空气气流并能跟上领飞的鸟儿。

这种复杂的飞行真的可行吗？直到最近，仅有的证据依然是间接的：鹈鹕以V字形飞行比单飞时心率更低，这表明它们耗费了较少的能量来保持飞行状态。

为欧洲秃鹃安装GPS系统

为了收集更多直接证据，一个欧洲研究者团队与欧洲秃鹃进行了近距离和亲身解除。这些鸟儿在一种被称作“滑翔降落软翼机”的动力降落伞后跟飞并学会飞行。小的欧洲秃鹃没有有经验的成年鸟类供其模仿，但仍然很快地开始以特有的V字形队形飞行。为了收集这些鸟儿如何飞行的数据，团队为14只欧洲秃鹃安上了小型化的GPS系统，以求记录鸟儿的位置。在滑翔动力伞引导鸟儿飞行的过程中，研究者们还在飞机上拍摄。在一天飞行结束之时，每只鸟儿的飞行数据都已下载好并分析完毕。

可以确定的是，研究者们发现这些自由飞行的鸟儿准确地跟随前方领飞鸟儿的上升气流。最近发表在《自然》杂志上的研究结果证实，至少对欧洲秃鹃而言，可以准确地调整身体位置和翅膀运动以最好地利用空气上升流。

问题解决了，但鸟类飞行专家坦言，目前仍有大量的问题有待解答，比如：这些鸟儿是如何准确寻找到有效路径的？为什么只有欧洲秃鹃或者雪雁之类的大型鸟类可以如此？对于小型的迁徙鸟类来说这种能量偿还方式有所不同吗？也许一些小巧的鸣禽可以解答这些难题，但它们却不及迁徙的欧洲秃鹃有权威性。