Aerodynamika ptačího hejna: Malým skupinám pomáhá, těm větším je spíš na obtíž

„Živočichové využívají různé druhy proudění například vzduchu či vody, které vytvářejí ostatní členové skupiny, aby sami ušetřili energii potřebnou k pohybu nebo snížili odpor,“ vysvětluje Leif Ristroph z New York University. Hlavní autor studie publikované v časopise Nature a jeho kolegové již dřív odhalili, jak se ptáci pohybují ve skupinách. Jejich zjištění však vycházela z experimentů napodobujících interakce dvou opeřenců, kdežto nový výzkum zohlednil celé hejno.

Křídla pod vodou

„V malých hejnech pomáhají aerodynamické interakce každému členovi udržet si určitou zvláštní pozici vůči vedoucímu sousedovi. U větších skupin je však z daných pozic naopak vytlačují a mohou způsobit kolize,“ popisuje Sophie Ramananarivo z pařížské École Polytechnique, jež se na studii podílela. Aby napodobili formace, v nichž se opeřenci řadí jeden za druhého, vytvořili vědci mechanické klapky fungující jako křídla. Plastový model z 3D tiskárny, umístěný ve vodě a poháněný motory, pak kopíroval proudění vzduchu kolem ptačích křídel při letu. Makety ptáků se mohly volně řadit do fronty či do řady a badatelé přitom zkoumali, jak proudění vody ovlivňuje uspořádání skupiny v závislosti na její velikosti.

Srážky na chvostu

U malých hejn do čtyř letců vědci potvrdili, že každému z nich pomáhají aerodynamické interakce udržet jeho pozici vůči sousedům. „Pokud se pták vychýlí ze své pozice, proudění ‚zanechané‘ jeho předchůdcem mu pomůže vrátit se na místo. Ptáci tak mohou sestavit uspořádanou řadu s pravidelnými rozestupy automaticky a bez dalšího úsilí, protože veškerou práci odvádí fyzika,“ popisuje Ristroph a dodává: „U větších skupin však vzdušné proudění způsobí velmi snadné odsunutí člena na konci řady z jeho pozice, což obvykle vede k rozpadu hejna v důsledku srážek. Velmi dlouhé skupiny pozorované u některých druhů tak vůbec není snadné vytvořit a ptáci na konci řady musejí zřejmě neustále vyvíjet úsilí, aby nenarazili do ostatních.“