A récék, ludak és más vízi madarak fiókái gyakran láthatóak, amint a szülő után, egyenes sorban úsznak. Most feltárták a sorban úszást előnnyé kovácsoló fizikai paramétereket.
Az valószínűleg sokak számára ismerős, hogy a V betűre emlékeztető alakzatban repülő madarak energiát takarítanak meg ezzel a formációval, és innen már nem kell messzire menni ahhoz, hogy hasonló okot sejtsünk a kislibák, kiskacsák vagy más vízi madarak kicsinyeinek sorban úszása mögött.
Egy angol–kínai kutatócsoport a Journal of Fluid Mechanics szakfolyóiratban közzé tett tanulmányában tárta fel a libasorban úszás fizikai előnyeit. A kutatók egyrészt kiszámolták, hogy pontosan miért is előnyös ez a szabályos formáció, másrészt azt, hogy milyen formáció a leginkább előnyös a madarak energiafelhasználása szempontjából, és mennyi a legtöbb, így megtakarítható energia.
A kutatók matematikai modellezést választottak a kérdések megválaszolására. A modellezésből két új, érdekes tény derült ki: a kiskacsák egyrészt a hullámokat meglovagolva úsznak, másrészt maguk is továbbadják a hullámot.
Amikor a kiskacsa a szülőt megfelelő távolságban követve, a szülő úszása által generált hullámot meglovagolva úszik, jelentősen csökkenti azt a hatást, amivel a hullám lefékezné, ilyenkor destruktív interferencia lép fel. Ahelyett tehát, hogy a hullám fékezné a kiskacsát, az inkább még jobban előrelendíti, az első kiskacsa esetében 158, a másodiknál 132, a harmadiknál már csak egy picivel több mint 100 százalékban ellensúlyozza a megfelelő helyzet a hullám által kifejtett fékező hatást. (Természetesen a 100 százaléknál nagyobb szám azt jelenti, hogy nemcsak ellensúlyozza, hanem meg is haladja, vagyis előrelendíti a madarat.) Az első három kiskacsa számára a megfelelő pozíció tehát nemcsak a fékező hatás ellensúlyozását jelenti, hanem azt is, hogy még könnyebben úszhat. A harmadik kiskacsa után változik a helyzet, innen hátrafelé haladva egy igen kifinomult dinamikai egyensúlyi állapot alakult ki.
A kiskacsák ezt a kapott előnyt tovább is adják a mögöttük úszó testvéreiknek, amennyiben tartják a szabályos, egyenes vonalba rendezett formációt, ebben az egyensúlyi helyzetben minden egyes résztvevő fióka veszteség nélkül továbbadta az energiát a mögötte úszó testvérének. A kutatók szerint a hullámok meglovaglása és a hullámok továbbítása lehet az az evolúciós ok, amelynek köszönhetően a szabályos sorban úszás kialakult és elterjedt a vízi madarak körében. Az is kiderült, hogy az előnyt csak akkor élvezhetik a kiskacsák, ha pontosan tartják a tempót a mamájuk mögött, ha lemaradnak, kiesnek a fázisból, akkor a hatások megfordulnak és fékezni kezdik az állatot.
Feltehetően ez az energiahatékonyság a vízi madarak bevésődési készségével is összefüggésben lehetett az evolúciójuk során, hisz nemcsak a vízben, hanem a szárazföldön is hasonló módon követik a mamájukat a fiókák.
A kutatók szerint a számításaik eredményét a vonatszerűen összefogott hajókaravánokra és hasonló, vízben közlekedő eszközökre nézve is használni lehet, hisz így ugyanannyi energia felhasználásával több terhet lehet például szállítani.
Forrás: ng.hu
Kiemelt kép: pexels
Cikkeln belüli kép: pixabay
