Miksi linnut lentävät V-muodossa

Katsot taivaalle, ja korkealla kulkee vino kulma lintuja. Se venyy, siirtyy hitaasti eteenpäin eikä hajoa. Kuin joku olisi piirtänyt ilmaan väkäsen, joka ei lähde pois. Ensimmäinen ajatus on tämä: edessä lentää tietysti tärkein lintu. Muut seuraavat perässä, kunnioituksesta tai kurista. Johtaja näyttää suunnan, muut tottelevat. Kuulostaa järkevältä.

Mutta miksi sitten kulma? Jos kyse olisi kunnioituksesta, riittäisi suora jono. Muodolla ei olisi väliä.

Ilma ei ole tyhjää. Kun siipi painaa ilmaa alaspäin nostaakseen linnun ylös, siiven reunoilla ilma alkaa kiertyä. Se muuttuu pyörteeksi. Jokaisen siivenkärjen takaa lähtee tällainen pyörivä ilmaköysi. Sen ulkoreunalla ilma vetää alaspäin. Aivan kärjen takana ja hieman sivussa se vetää ylöspäin. Tätä kapeaa nousevaa virtausta kutsutaan englanniksi nimellä upwash.

Lintu, joka lentää naapurinsa hieman takana ja sivussa, osuu juuri siihen. Ilma kantaa sitä jo valmiiksi, ilman ylimääräistä vaivaa. Siipien on helpompi tehdä työtä. Siksi muoto on kulma eikä jono: suorassa rivissä nousevaa virtausta ei saa kiinni.

Ensimmäisenä asian kokeili ornitologi Henri Weimerskirch. Kaksituhattayksi hän kiinnitti pelikaaneihin pieniä sykemittareita ja lähetti parven lentoon. Tulos oli selvä. Kulman peräpäässä lentävien lintujen syke oli selvästi harvempi kuin edessä lentävien. Ne kuluttivat vähemmän voimia, pelkästään paikkansa ansiosta.

Se, miten lintu tarkalleen tavoittaa tuon virtauksen, jäi pitkäksi aikaa arvoitukseksi. Pyörre siivenkärjen takana elää vain hetken. Lisäksi siipi vielä liikkuu, joten oikeaan paikkaan on osuttava oikealla hetkellä.

Kaksituhattaneljätoista tutkijaryhmä Oxfordista ja Wienistä kiinnitti GPS-vastaanottimia ja kiihtyvyysantureita erakkoibiksiin. Linnut oli erikseen opetettu lentämään kevyen lentokoneen perässä. Nyt saatiin ensimmäistä kertaa mitattua senttimetrin tarkkuudella, missä kukin lintu pitää siipeään ja miten se sillä lyö.

Selvisi, etteivät linnut vain hakeudu oikeaan paikkaan. Ne tahdistavat siipiensä iskut. Johtajan sivulla lentävät lyövät siipeä täsmälleen samassa tahdissa sen kanssa, jotta siipi on oikeassa kohdassa juuri silloin, kun nouseva virtaus kulkee ohi. Suoraan takana lentävät lyövät vastatahtiin, jotta eivät joutuisi samojen iskujen synnyttämään laskevaan virtaukseen. Linnut eivät siis vain pidä paikkaansa. Ne säätävät sitä koko ajan.

Säästö on huomattava. Muodostelmassa lentävä lintu käyttää noin yksitoista prosenttia vähemmän mekaanista energiaa kuin yksin lentävä. Joidenkin tietojen mukaan hanhet jaksavat muodostelmassa lentää seitsemänkymmentä prosenttia pidemmän matkan kuin yksin.

Mutta tässä on outo kohta. Jos kulman peräpää on edullinen paikka, miksi kukaan suostuu lentämään ensimmäisenä?

Johtaja ei saa mitään. Se raivaa tietä koskemattomassa ilmassa, ilman nousevaa virtausta, ilman kenenkään muun antamaa nostetta. Se kuluttaa enemmän. Kun se väsyy, se vetäytyy taaksepäin, ja seuraava ottaa sen paikan. Sitten taas seuraava.

Samat tutkijat huomasivat ibisejä seuratessaan jotakin odottamatonta. Kuinka kauan lintu oli lentänyt kärjessä, sen verran se sai myös etuja takana. Ei suunnilleen, vaan melko tarkasti. Parvi ei riistänyt heikkoja eikä vapauttanut vahvoja rasituksesta. Biologit kutsuivat tätä suoraksi vastavuoroisuudeksi. Periaate on sama kuin ihmisten joukkueissa: sinä minulle, minä sinulle.

Linnut eivät pidä kirjaa. Mutta keho tuntee rasituksen, ja parvi järjestäytyy uudelleen. Kulma ei ole hierarkia, jonka kärjessä on johtaja. Se on pikemminkin sopimus, jota kukaan ei ole allekirjoittanut mutta jota kaikki noudattavat.

Pyörteiden fysiikan selittää mikä tahansa aerodynamiikan oppikirja. Mutta mistä parveen tulee jotakin oikeudenmukaisuuden kaltaista, siihen tieteellä ei vielä ole valmista vastausta.

Tämä on yksi sadasta tarinasta. Loput löytyvät täältä: moygid piste online.