Птицы летают стаями явление

Ученые объяснили загадку мурмурации птиц

Динамические структуры, создаваемые птицами, позволяют им получать максимальное количество необходимой информации от стаи. Скворцы известны своим умением формировать гигантские стаи — феномен мурмурации.

Ученые из Уорвикского университета обнаружили, что скворцы, сбивающиеся в стаи, стремятся поддерживать такую плотность, при которой они способны оптимально собирать информацию из своего окружения.

Для этого необходимо состояние предельной прозрачности – свет должен пробиваться сквозь стаю к каждой птице, причем под самыми разными углами. Возникающая при этом структура из темных и светлых пятен обеспечивает каждого отдельного скворца всей необходимой информацией.

Именно такие динамические структуры и создаются птицами, постоянно меняющими свое местоположение и углы полета внутри стаи. Эксперты заметили, что какую бы форму ни принимала стая, свет через нее падает на каждую птицу, причем со всех сторон.

С помощью этой информации специалисты построили компьютерную модель мурмурации, в которой каждая «птица» стремится занять позицию, дающую ей как можно больше информации обо всей стае. Ранее считалось, что отдельные птицы ориентируются только на движения ближайших соседей.

Мурмурацией называют прекрасное природное явление, когда тысячи птиц сбиваются в громадные стаи, которые динамически формируются в удивительные небесные фигуры, постоянно сжимаясь и разжимаясь. До сих пор этот феномен не удавалось объяснить даже с помощью сложных компьютерных моделей.

Сравнив результаты, полученные с помощью компьютерного моделирования, с естественными движениями птичьих стай, ученые обнаружили явное сходство, которое свидетельствует о правильности нового алгоритма.

Источник

Напугать хищников и не потерять равновесия. Зачем птицы «рисуют» причудливые фигуры в небе

Жители Греции сняли видео, на котором стая птиц выстраивается в воздухе в странные фигуры. Уточняется, что это редкое явление, которое называется мурмурацией. Это не до конца изученный процесс, который можно наблюдать только у некоторых видов птиц, объединяющихся в стаи. Почему они это делают — разбирался «360».

Орнитолог, старший научный сотрудник Зоологического музея МГУ имени М. В. Ломоносова Евгений Коблик объяснил «Аргументам и фактам», что помимо скворцов, в Африке, например, мурмурацию устраивают ткачики (семейство отряда воробьиных). Это стаи из миллионов особей, которые двигаются по небу замысловатыми фигурами.

Представьте, что тысячи птиц одновременно меняют направление своего полета. Возникают удивительные фигуры в воздухе, состоящие из тысяч точек. Причем в одной и той же стае часть птиц может лететь вниз, а другая — продолжать лететь по горизонтали. Это завораживающее зрелище

Ученые обратили внимание, что обычно такие «фигуры высшего пилотажа» птицы показывают только на закате.

Это явление было, например, замечено в Краснодарском крае фотографом Александром Школьным.

Причины мурмурации

Как сообщила радиостанция «Говорит Москва», мурмурация птиц — это полет стай, при котором они координируются таким образом, что становятся похожи на облака. Обычно так делают скворцы, вороны и галки.

Орнитолог Евгений Коблик рассказал, что существует несколько версий, объясняющих подобное поведение. Первая — таким образом они обучают молодых птиц полету. Но так как мурмурация происходит очень синхронно, теория вызывает сомнения.

Вторая — это защита птиц от хищников. Они резко меняют направление полета, и в итоге хищные птицы теряются и не знают, на кого напасть. В целом это явление еще не до конца изучено.

Эксперты из британского Королевского общества утверждают, что животные таким образом не только стараются спастись от хищников, но и получают полезную информацию — о местах для кормления или ночевки.

Как птицы понимают, что нужно делать?

Ученые из Уорвикского университета выяснили, что во время мурмурации птицы распределяются определенным образом, поддерживая необходимую плотность стаи. В итоге свет пробивается к каждой из птиц с самых разных углов. Это и помогает каждой отдельной особи получать необходимую информацию для передвижения.

Исследователи пояснили, что каждая птица занимает позицию, при которой она может видеть расположение большей части стаи. До этого ученые полагали, что они могут ориентироваться лишь на соседей.

Мурмурация обычно происходит в определенные сезоны между периодами гнездования. После выведения птенцов они собираются большими группами и не разлетаются до конца зимы.

Вместе им проще добывать корм и ночевать. Перед ночевками они собираются стаями в месте отдыха, а по утрам разлетаются по территории в поисках пищи.

В момент опасности они летают с резкими переменами направления, одновременно имитируя огромное живое существо, которое может сбить с толку хищника и отпугнуть его.

Источник

Затеряться в толпе: зачем птицам нужна мурмурация?

Мурмурация — уникальное природное явление, при котором тысячи птиц сбиваются в огромные стаи и ведут себя при этом как единый организм. Сжимаясь и разлетаясь, синхронно меняя направление, взмывая вверх или резко падая вниз, они образуют в небе причудливые, непрерывно меняющиеся фигуры.

Долгое время ученые бились над разгадкой причин такого поведения. В 2014 году учёные из Уорвикского университета доказали, что феномен мурмурации позволяет стае скворцов поддерживать такую плотность, чтобы каждая птица получала максимальное количество информации о своём окружении. По их словам, для этого необходимо условие предельной прозрачности. То есть каждый скворец должен видеть свет под разными углами. Возникающая при этом структура из темных и светлых пятен даёт птицам всю необходимую информацию.

Кроме того, выдвигалась гипотеза, что такое взаимодействие птиц в стае позволяет им защищаться от хищников. И в 2017 году исследователи Школы экспериментальной психологии в Университете Бристоля подтвердили эту гипотезу. Учёные разработали виртуальную модель, симулирующую полёт скворцов и поведение виртуальных преследователей. В ходе исследования было доказано, что огромная стая, движущаяся синхронно и постоянно меняя ориентацию полёта, приводит хищников в замешательство. И тем самым спасает жизнь каждой отдельной птицы.

Возможно, в будущем учёные раскроют ещё не одну загадку феномена мурмурации. А пока давайте просто полюбуемся завораживающим полетом птичьей стаи 😻

Это статья из нашего аккаунта в «Инстаграме», в котором мы каждый день публикуем что-то интересное о неизведанном мире вокруг. Подписывайтесь, ставьте лайки! 🙂

Источник

Загадка мурмурации. Как возникает «танец тысячи птиц» и при чем тут дроны

Осень — время, когда птицы собираются в большие стаи. Иногда в результате возникает красивое явление: воздушный «танец», при котором стая движется как одно живое существо. Его называют мурмурацией, и ученые уже много десятилетий пытаются разгадать его загадку — и даже использовать в инженерии

«Мурмурация» в переводе с латыни (murmuratio) дословно означает «бормотание». Такое название родилось от звука, в который сливается шелест тысяч крыльев во время полета. Мурмурации обычно можно наблюдать примерно за час до захода солнца осенью, зимой и ранней весной, когда птицы находятся рядом с местом ночевки. Бывает, что они длятся около часа. Чаще всего мурмурации устраивают скворцы.

Одна из загадок — зачем птицы это делают. Ведь для обычного полета нужно много энергии, а птицы расходуют ее крайне эффективно. Но в случае мурмурации кажется, что никакого практического смысла нет. Птицы просто расходятся и собираются вместе — словно танцующие пары людей или толпа на стадионе. Но, в отличие от болельщиков, эти движения не отрепетированы — все происходит спонтанно.

Стая распадается на части и снова сливается воедино. Получаются фигуры, напоминающие то каплю, то восьмерку, а иногда и одну гигантскую птицу. При этом — и это еще одна загадка — птицы летят довольно быстро (до 50 км/ч), но не сталкиваются и не сбиваются с курса. Мурмурации не имеют лидера, а все движения регулируются отдельными особями.

Телепатия или дисциплина?

В 1930-х годах знаменитый орнитолог Эдмунд Селус предположил, что птицы, которые образуют мурмурации, используют своего рода телепатию для передачи своих намерений по всей стае. «Они должны думать коллективно, все и в одно и то же время… это похоже на одновременную вспышку во множестве мозгов», — писал он в своей книге «Передача мыслей (или что-то другое?) у птиц».

Однако со временем стало понятно, что это не совсем так. В 1950-х годах специалисты, изучающие коллективное поведение насекомых, рыб и других животных, установили, что групповое скоординированное движение — это скорее поразительно быстрая реакция на изменения действий других в стае.

«Есть два способа, которыми управляется поведение большой группы, — объясняет Марио Пезендорфер, научный сотрудник Смитсоновского центра перелетных птиц (США). — Есть воздействие сверху вниз, когда лидер задает движение всего коллектива. Как во время концерта, когда человек на сцене начинает хлопать, а толпа подхватывает. Мурмурации работают по принципу «снизу вверх»: отдельные птицы влияют на соседей, и движение передается всей стае».

Но очевидно, что в стае из 1 200 особей одна птица не может уследить за всеми. Каким же образом достигается такая степень координации? В 2013 году итальянские физики изучили более 400 фотографий из нескольких видеороликов, определив положение и скорость птиц в стае. Исходя из этого, они высчитали оптимальное количество соседей, которых отслеживает каждая птица. Оказывается, их семь. В свою очередь, изменения в одной группе быстро передаются другим, и вся стая начинает перестраиваться.

Миллион вокруг и три в уме

Чтобы узнать, что происходит внутри мурмураций, некоторые исследователи снимают их на несколько камер одновременно. Затем они используют компьютерные программы для отслеживания перемещений отдельных скворцов и создания 3D-моделей стаи.

Оказывается, птицы внутри стаи сгруппированы не так плотно, как может показаться с земли, — есть место для маневра. Расположены они тоже не хаотично. Например, они летят ближе к своим боковым соседям, чем к тем, что находится спереди и сзади. Те птицы, что расположены с краю, часто «ныряют» вглубь стаи.

Постепенно ученые выяснили, что отдельная особь при перемещении ориентируется на три зоны:

• «зона притяжения» — участок до ближайшей птицы спереди;
• «зона отталкивания» — участок, где возможно столкновение с соседями, летящими по своим «полосам»;
• «зона углового выравнивания» — группа из семи соседних птиц, которые служат ориентиром для направления полета.

Секрет того, как стая добивается такой плавности движений, — в высокой временной разрешающей способности птичьего глаза. Светочувствительным клеткам сетчатки нужно время, чтобы возбудиться — среагировать на световой стимул. Из-за этого наш мозг может обработать только ограниченное число стимулов в единицу времени. Это и есть разрешающая способность. У птиц она значительно выше, чем у людей.

Именно поэтому, например, птицу так трудно поймать: краем глаза она видит гораздо больше движений, чем мы, и реагирует гораздо быстрее. Интересно, что эта модель работает не только для птиц. Другие значения параметров, заложенные в модель, могут дать результаты, похожие на движение косяков рыб или роя пчел. Впрочем, у них могут быть другие поводы делать это.

Лучшая защита — в стае

Почему мурмурации в принципе случаются? Ведь птицы не упражняются так только для того, чтобы порадовать нас и наших подписчиков в соцсетях. Но в голову им тоже не залезешь и интервью не возьмешь. Здесь на помощь приходит уже любительская наука. С 2014 по 2016 год ученые из Королевского биологического общества собрали беспрецедентный объем данных от любителей — бердвотчеров — со всего мира. Добровольцы представили отчеты из 23 стран, охватывающие более 3 тыс. мурмураций. На их основе специалисты составили полное описание условий, при которых возникает такое поведение.

Источник