Vilma, Ünige, Csaba2021. december 05., vasárnap
Tudomány

Miért előnyös libasorban úszni?

National Geographic Magyarország

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.

Forrás: Pixabay

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 vizsgált helyzet: a szülő mögött úszó kicsinyek, a szülő keltette hullámokon.
Forrás: Journal of Fluid Mechanics

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.

Bár itt csupán két kiskacsa úszik, az általuk keltett hullámok jellegzetes alakja jól látható.
Forrás: Pixabay

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.

A szülőt követve szabályos rendben úszók energiamérlege: az első három fióka többlet energiát is kap, míg a harmadik után már „csak” a hullámok fékező hatását eliminálja a megfelelő helyen úszás.
Forrás: Journal of Fluid Mechanics

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.

Hozzászólások

2030-ban vonulhat nyugdíjba a Nemzetközi Űrállomás

2030-ban vonulhat nyugdíjba a Nemzetközi Űrállomás

Az ISS helyett magántulajdonú űreszközöket kell üzemeltetni alacsony föld körüli pályán a NASA új előterjesztése szerint.

Ismeretlen rokonunk lábnyomaira bukkanhattak

Ismeretlen rokonunk lábnyomaira bukkanhattak

Az 1970-es években feltárt nyomokat eddig medvékhez kötötték, egy új elemzés alapján ugyanakkor egy korai hominina hagyhatta őket.

Miként válnak szabályossá az igazgyöngyök?

Miként válnak szabályossá az igazgyöngyök?

A kagylók akkor fejlesztenek gyöngyöket, ha egy irritáló kis szemcse kerül a testükbe, a gyöngy ezt burkolja be.

Ragyogó planetáris ködöt fotózott a Hubble

Ragyogó planetáris ködöt fotózott a Hubble

A felvételen az objektumban megannyi struktúra rajzolódik ki.

Egy atombombához hasonló pusztítást végzett a Vezúv

Egy atombombához hasonló pusztítást végzett a Vezúv

Újabb áldozat maradványait tárták fel Herculaneum városánál.

National Geographic 2021. novemberi címlap

Előfizetés

A nyomtatott magazinra,
12 hónapra

9 995 Ft

Korábbi számok

National Geographic 2010. januári címlapNational Geographic 2010. februári címlapNational Geographic 2010. márciusi címlapNational Geographic 2010. áprilisi címlapNational Geographic 2010. májusi címlapNational Geographic 2010. júniusi címlapNational Geographic 2010. júliusi címlapNational Geographic 2010. augusztusi címlapNational Geographic 2010. szeptemberi címlapNational Geographic 2010. októberi címlapNational Geographic 2010. novemberi címlapNational Geographic 2010. decemberi címlapNational Geographic 2011. januári címlapNational Geographic 2011. februári címlapNational Geographic 2011. márciusi címlapNational Geographic 2011. áprilisi címlapNational Geographic 2011. májusi címlapNational Geographic 2011. júniusi címlapNational Geographic 2011. júliusi címlapNational Geographic 2011. augusztusi címlapNational Geographic 2011. szeptemberi címlapNational Geographic 2011. októberi címlapNational Geographic 2011. novemberi címlapNational Geographic 2011. decemberi címlapNational Geographic 2012. januári címlapNational Geographic 2012. februári címlapNational Geographic 2012. márciusi címlapNational Geographic 2012. áprilisi címlapNational Geographic 2012. májusi címlapNational Geographic 2012. júniusi címlapNational Geographic 2012. júliusi címlapNational Geographic 2012. augusztusi címlapNational Geographic 2012. szeptemberi címlapNational Geographic 2012. októberi címlapNational Geographic 2012. novemberi címlapNational Geographic 2012. decemberi címlapNational Geographic 2013. januári címlapNational Geographic 2013. februári címlapNational Geographic 2013. márciusi címlapNational Geographic 2013. áprilisi címlapNational Geographic 2013. májusi címlapNational Geographic 2013. júniusi címlapNational Geographic 2013. júliusi címlapNational Geographic 2013. augusztusi címlapNational Geographic 2013. szeptemberi címlapNational Geographic 2013. októberi címlapNational Geographic 2013. novemberi címlapNational Geographic 2013. decemberi címlapNational Geographic 2014. januári címlapNational Geographic 2014. februári címlapNational Geographic 2014. márciusi címlapNational Geographic 2014. áprilisi címlapNational Geographic 2014. májusi címlapNational Geographic 2014. júniusi címlapNational Geographic 2014. júliusi címlapNational Geographic 2014. augusztusi címlapNational Geographic 2014. szeptemberi címlapNational Geographic 2014. októberi címlapNational Geographic 2014. novemberi címlapNational Geographic 2014. decemberi címlapNational Geographic 2015. januári címlapNational Geographic 2015. februári címlapNational Geographic 2015. márciusi címlapNational Geographic 2015. áprilisi címlapNational Geographic 2015. májusi címlapNational Geographic 2015. júniusi címlapNational Geographic 2015. júliusi címlapNational Geographic 2015. augusztusi címlapNational Geographic 2015. szeptemberi címlapNational Geographic 2015. októberi címlapNational Geographic 2015. novemberi címlapNational Geographic 2015. decemberi címlapNational Geographic 2016. januári címlapNational Geographic 2016. februári címlapNational Geographic 2016. márciusi címlapNational Geographic 2016. áprilisi címlapNational Geographic 2016. májusi címlapNational Geographic 2016. júniusi címlapNational Geographic 2016. júliusi címlapNational Geographic 2016. augusztusi címlapNational Geographic 2016. szeptemberi címlapNational Geographic 2016. októberi címlapNational Geographic 2016. novemberi címlapNational Geographic 2016. decemberi címlapNational Geographic 2017. januári címlapNational Geographic 2017. februári címlapNational Geographic 2017. márciusi címlapNational Geographic 2017. áprilisi címlapNational Geographic 2017. májusi címlapNational Geographic 2017. júniusi címlapNational Geographic 2017. júliusi címlapNational Geographic 2017. augusztusi címlapNational Geographic 2017. szeptemberi címlapNational Geographic 2017. októberi címlapNational Geographic 2017. novemberi címlapNational Geographic 2017. decemberi címlapNational Geographic 2018. januári címlapNational Geographic 2018. februári címlapNational Geographic 2018. márciusi címlapNational Geographic 2018. áprilisi címlapNational Geographic 2018. májusi címlapNational Geographic 2018. júniusi címlapNational Geographic 2018. júliusi címlapNational Geographic 2018. augusztusi címlapNational Geographic 2018. szeptemberi címlapNational Geographic 2018. októberi címlapNational Geographic 2018. novemberi címlapNational Geographic 2018. decemberi címlapNational Geographic 2019. januári címlapNational Geographic 2019. februári címlapNational Geographic 2019. márciusi címlapNational Geographic 2019. áprilisi címlapNational Geographic 2019. májusi címlapNational Geographic 2019. júniusi címlapNational Geographic 2019. júliusi címlapNational Geographic 2019. augusztusi címlapNational Geographic 2019. szeptemberi címlapNational Geographic 2019. októberi címlapNational Geographic 2019. novemberi címlapNational Geographic 2019. decemberi címlapNational Geographic 2020. januári címlapNational Geographic 2020. februári címlapNational Geographic 2020. márciusi címlapNational Geographic 2020. áprilisi címlapNational Geographic 2020. májusi címlapNational Geographic 2020. júniusi címlapNational Geographic 2020. júliusi címlapNational Geographic 2020. augusztusi címlapNational Geographic 2020. szeptemberi címlapNational Geographic 2020. októberi címlapNational Geographic 2020. novemberi címlapNational Geographic 2020. decemberi címlapNational Geographic 2021. januári címlapNational Geographic 2021. februári címlapNational Geographic 2021. márciusi címlapNational Geographic 2021. áprilisi címlapNational Geographic 2021. májusi címlapNational Geographic 2021. júniusi címlapNational Geographic 2021. júliusi címlapNational Geographic 2021. augusztusi címlapNational Geographic 2021. szeptemberi címlapNational Geographic 2021. októberi címlapNational Geographic 2021. novemberi címlap

Hírlevél feliratkozás

Kérjük, erősítsd meg a feliratkozásod az e-mailben kapott linkre kattintva!

Kövess minket