Стаи птиц, пролетающие по осеннему небу, – это привычное зрелище, которое можно наблюдать каждый год. Птицы перемещаются над городами и селами, оставляя свою северную родину, чтобы отправиться на зимовку в теплые страны. Некоторые виды, в основном небольшие птички, питающиеся насекомыми, покидают свои гнезда разрозненно или в бесформенных группах. Однако более крупные виды – дикие гуси, лебеди и журавли – действуют иначе. Взмывая в небо, они формируют клин, сохраняя эту формацию на протяжении всего перелета. Но почему они осуществляют перелет именно таким образом?
На самом деле, эта формация стаи совершенно не случайна. В природе вообще наблюдается мало случайностей, а что касается птичьих стай, то такая форма оказывается на практике невероятно эффективной.
Воздушные потоки во время полета
Для мелких птиц какое-либо специальное построение стаи действительно неэффективно, а крупные особи значительно выигрывают, летя клином. Такая формация оптимизирует воздушные потоки, тем самым минимизируя энергетические затраты отдельных птиц. Разумеется, что журавли не проводят предварительные расчеты аэродинамики – они просто летят так, потому что ощущают, что им физически легче. Это было подтверждено приборами, которые исследователи прикрепили к ибисам, отправляющимся на юг.
Чтобы сделать перелет максимально простым для каждой крупной особи, создающей ощутимые восходящие и нисходящие потоки во время полета, птицы в клине также синхронизируют движения своих крыльев. Возможно, многие нюансы стайного перелета закладываются на инстинктивном уровне, но птицы также учатся в процессе полета, ощущая, в каких случаях движение дается легче, а в каких – с большим трудом. Крупные птицы являются умными и хорошо обучаемыми существами, поэтому не удивительно, что они быстро учатся улучшать свои врожденные навыки.
Следование за лидером
Кроме того, птицы в стае инстинктивно следуют за лидером, которого каждая особь должна постоянно видеть во время полета. Построение клином позволяет наблюдать за лидером и его маневрами, своевременно подстраиваясь под изменения курса вожака. Это настолько удобно, что современные военные летчики, пилотирующие истребители, также предпочитают держаться клином.
Экономия энергии
Продолжая анализировать особенности пилотирования истребителей, следует отметить еще один важный аспект. Пилоты хорошо осведомлены о том, что полет в клине позволяет экономить топливо, в этом случае каждый самолет медленнее расходует горючее в своих баках. Птицы тоже могут экономить силы, перемещаясь в этой выверенной формации. Аэродинамические потоки от впереди летящих товарищей поддерживают стабильность их полета, что особенно важно, учитывая, что перелеты могут протекать на многие тысячи километров.
Наибольшую нагрузку в полете получают птицы, находящиеся впереди, вожак. Он задает ритм и рассекает воздушное пространство, передавая потоки далее летящим особям. Вожак – это самая сильная и здоровая птица, которая легко справляется с такими нагрузками. Когда вожак устает, его место в передней части клина может временно занять другая птица из группы лидеров. Это также эффективно – когда максимальная нагрузка ложится на сильных и выносливых особей, более слабые птицы и молодые птенцы могут лететь, используя воздушные потоки, затрачивая минимальное количество энергии. Таким образом, вся стая может добраться до цели, и потери во время перелета окажутся минимальными. Это важно для сохранения численности поголовья.
Почему не все птицы летят клином?
Как показала практика, построение клином актуально только для крупных птиц, и оказывается эффективным только в том случае, если особи обладают достаточной массой. Мелкие птицы сталкиваются с другими аэродинамическими явлениями во время полета, что связано с их небольшой массой. Клин для них совершенно бесполезен, поэтому они летают разрозненно или используют другие способы формирования стай.
Таким образом, крупные перелетные птицы используют построение в виде клина, так как оно оказывается для них наиболее эффективным. В этом случае они получают целый ряд преимуществ: постоянно видят вожака и могут пользоваться потоками от более сильных птиц, летящих впереди. Такой вариант построения можно считать заложенным на генетическом уровне, однако некоторым аспектам стайного поведения птицам все же приходится обучаться в процессе полета – например, эффективно использовать потоки и энергию от впереди летящих особей.
