Если раньше вам казалось, что огромные андские кондоры просто величественно парят над горами и прерией, то теперь выяснилось: за этой безмятежной красотой скрывается весьма практичный расчет. Международная группа исследователей показала, что птицы способны экономить до 41% энергии, если путешествуют в группе и ориентируются на поведение других особей, а не летят в одиночку. Результаты опубликованы в Journal of the Royal Society Interface.
Ученые из Университета Констанца создали компьютерную модель, максимально приближенную к реальным особенностям полета андского кондора (лат. Vultur gryphus). В ней учитывались высота, чередование парения и планирования, выбор маршрута, степень осторожности птицы и использование социальной информации.
Когда чужой опыт экономит силы
Особенно заметным преимущество коллективного поведения оказалось в сложных условиях — там, где воздушные потоки постоянно меняются, а источники пищи распределены неравномерно. Вместо того чтобы самостоятельно искать оптимальный маршрут, птицы наблюдают за соседями и используют их как своеобразные живые навигаторы. В сутки кондоры в поисках пищи могут пролететь до 200 км.
Моделирование показало, что наибольшую выгоду получают особи, которые активно используют информацию о движении других птиц и при этом придерживаются умеренно рискованной стратегии полета. Именно такое сочетание позволило сократить энергетические затраты почти наполовину по сравнению с полностью самостоятельным поиском пути.
Авторы отмечают, что их модель впервые объединила классическую аэродинамику полета крупных птиц с анализом социального поведения. В дальнейшем подобный подход может пригодиться не только биологам, но и инженерам, разрабатывающим автономные беспилотники и роботов, которым также необходимо экономить топливо или заряд батареи при выборе маршрута.
Способность кондоров экономить энергию начинается с техники полета. Еще в 2020 году исследователи установили: эти гигантские птицы машут крыльями лишь 1% времени, предпочитая использовать восходящие воздушные потоки. Благодаря этому они способны часами оставаться в воздухе без активной работы крыльями.
Подобные исследования все чаще вдохновляют инженеров. Алгоритмы коллективного поведения животных уже используются при создании роев беспилотников, а новые результаты могут помочь сделать такие системы еще более энергоэффективными.
По словам авторов исследования, использование актуальной социальной информации позволяет существенно снизить стоимость перемещения в непредсказуемой среде.
При слабой предсказуемости среды особи с высоким использованием социальной информации демонстрировали экономию энергии до 41% по сравнению с асоциальным перемещением.
Ляп Жюля Верна
В романе «Дети капитана Гранта» андский кондор пытается унести тело находящегося без сознания юного Роберта Гранта. Птицу в полете убивает местный охотник. На самом деле кондоры не могут унести с собой тяжелую добычу, как их сородичи, грифы Старого Света, — их когти недостаточно остры, а ноги недостаточно сильны. Андские кондоры — падальщики и всегда кормятся на месте обнаружения пищи. Это полезно для экосистем и сельского хозяйства из-за минимизации количества останков — стая кондоров не оставляет практически ничего даже от туш крупных животных. Кондоры также способны разорять гнезда и в редких случаях добывать живьем мелких наземных млекопитающих и нелетающих птиц.
Недавно ученые выяснили, что до появления в Южной Америке двуногих пришельцев с севера андские кондоры благополучно обитали на равнинах вдоль побережья Тихого океана. А потом им пришлось перебираться в горы, подальше от людей.