鳥の編隊飛行は、何故、合理的な飛行方法なのだろう

渡り鳥の編隊飛行

渡り鳥などのV字編隊飛行は、長距離を飛ぶためのエネルギーを節約するための無くてはならない手法と言われています。実態を調査したロンドン大学の獣医学博士のSteven Portugal氏による分析結果を、分かりやすく紹介しています。

合理的な鳥の編隊飛行

白鳥等の大型の鳥が群れで飛ぶ時に、「逆V」字型や「へ」の字型で飛ぶ姿は、頻繁に目撃されます。

これは、翼を上下動させた時に発生する「翼端渦流(よくたんかりゅう)」と呼ばれる空気の流れを利用して、エネルギーを節約しているためと言われています。

白鳥などの鳥は、数千キロも渡りをするために、想像以上に省エネ飛行は必須なのでしょう。

翼端渦流とは?

鳥が翼を上下すると空気は押されます、その反動で鳥の身体は持ち上げられて飛ぶことができます。

この時、翼の下側は気圧が高く、上側は気圧が低くなります。つまり、体を上に引っ張り上げるような揚力が働きます。

ところが、翼の端の方では、揚力は生まれません。気圧の高い空気は翼の先端への移動や、下から上へ移動します。そのため、翼の端では渦のような上昇気流になっています。これが「翼端渦流(よくたんかりゅう)」と言われるものです。

「翼端渦流」による空気の上昇気流を後続の鳥が上手に捉えられれば、体を持ち上げる力(揚力)として利用できますが、羽ばたく鳥が、目に見えない空気の流れを捉えるのは難しいでしょう。

調査で分かった鳥の編隊飛行の謎

鳥の編隊飛行は下から見ていると同じ高度を飛んでいるように見えますが、後続の鳥は、前の鳥よりも少しずつ高いところを飛んでいます。

おそらく、前を飛ぶ鳥の翼から生じる「翼端渦流」を利用してエネルギーの節約をしているのでしょう。

しかし「翼端渦流」は、鳥の翼から生まれる乱気流のようなもののため、羽ばたく状態によって、その都度変化しています。

下から見ていると同じ編隊で飛んでいるようにしか見えませんが、おそらく、後続を飛ぶ鳥たちは、前を飛ぶ鳥の翼の状態に応じて、距離や高度などを微妙に調節して、最も揚力を受けやすい状態を保っているのでしょう。

でも、実際にそんなことをしているのでしょうか? そんな複雑で難しいことが可能なのでしょうか?

この謎を確認するため、ロンドン大学のSteven Portugal氏(獣医学博士)は、超小型飛行機に乗って、高精度なGPSと加速度センサーを付けて編隊飛行する鳥を、近くから観察しています。

Portugal博士の調査結果

調査機材から得られたデータでは、鳥の編隊は常に、1.2メートルの間隔を保っていました。さらに翼が羽ばたく角度は、平均45度の遅れに保たれていました。

先頭の鳥の羽ばたくタイミングは一定とはかぎりませんが、後続の鳥は、常にそれを察知して羽ばたいていることになります。

Portugal博士の調査結果で分かったことは、鳥の編隊飛行は、複雑な数学を駆使して理論を作り上げた「空気力学的理論値」と一致していたことです。

つまり、人が出来ないだろうと考えていたことを鳥たちは、やっていたのです。

まとめ

鳥の編隊飛行は、長距離を飛ぶための合理的な方法でした。

鳥が、どのようにして目にみえない空気の流れをよんで、合理的な編隊飛行を身に着けたのかは不明です。

ただし

渡り鳥にとっては、過酷な自然の中で生きていくために必死で獲得したエネルギー節約方法だったのでしょう。

尚、ペリカンに心拍モニターを付けた調査では、先頭を飛行する鳥の心拍数の方が、後続の鳥よりも高いことが分かっています。

先頭を飛ぶ鳥には、常に大きな負荷がかかることになりますが、英国のオックスフォード大学の研究チームによる調査では、編隊飛行中の鳥は頻繁に位置を変えていて、負担を均等に分担していることが確認されています。

編隊飛行は、鳥たちが協力しながら行っていた素晴らしい共同作業だったのです。

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