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我们时常看到成群的麻雀在花丛中 ， 在电线之间快速飞行 ， 它们的飞行方向千变万化 ， 忽左忽右 ， 忽升忽降 ， 整个鸟群的协调非常精准 ， 鸟群成员之间几乎不会发生碰撞 。 更有甚者 ， 椋鸟通常几百上千只一起编队飞行 ， 在空中像乌云一样密密麻麻 ， 而它们也不会发生碰撞 ， 这是怎么做到的？
要做到这样 ， 鸟类个体之间必须互相沟通并协调其飞行位置 。 在最近发表于《自然生态学与进化》（NatureEcology&Evolution）上的一项新研究中 ， 来自马克斯·普朗克生物智能研究所的苏珊娜·霍夫曼（SusanneHoffmann）领导的研究人员 ， 调查了这种这种沟通和协调是如何在斑马雀身上发生的 。 他们发现斑马雀利用视觉和叫声来协调飞行位置并避免碰撞的 。
沟通对于在动物群体中共同生存至关重要 ， 这也适用于鸟群：必须快速协调飞行动作 ， 这是避免碰撞和控制鸟群整体运动的唯一方法 。
“在此前很长一段时间里 ， 鸟类是如何在飞行中实现这一点的科学家们尚不清楚 ， ”苏珊娜·霍夫曼说 。 “有人认为 ， 鸟群中的每一只鸟都会观察它相邻的同伴 ， 并根据它们的动作调整自己的飞行动作 。 但一只鸟能同时观察到多少其他个体？这些鸟如何应对能见度低的情况？还有许多悬而未决的问题 。 ”
为了解决这些问题 ， 苏珊娜·霍夫曼研究了一小群斑马雀的声学通信 。 在野外 ， 这些叽叽喳喳的鸣禽生活在群体中 ， 在飞行中也会发声 ， 飞行叫声与鸟类飞行动作之间的关系此前尚未有人研究 。
为了更详细地研究斑马雀的发声 ， 研究人员使用了该研究所开发的非常小巧轻便的无线麦克风 ， 这些鸟类很容易携带 ， 重量约为15克 。 这使得霍夫曼和她的同事能够在研究所自己的风洞中记录下个别鸟类的啁啾声 ， 即使在飞行过程中也是如此 ， 而摄像机也同时跟踪了这群鸟类的飞行动向 。
研究人员发现 ， 斑马雀在飞行时发出的短促叫声几乎总是伴随着向上飞行的动作 。 鸣叫时 ， 携带麦克风的那只鸟通常位于鸟群中的正面和底部位置 。 从这样的位置来看 ， 它可能看不到自身上方和后方的群体成员 。 科学家们还观察到 ， 其他斑马雀发出叫声后 ， 飞行速度会短暂下降 ， 这可以让其他鸟观察到鸣叫的鸟的飞行轨迹 ， 以避免碰撞 。
霍夫曼回忆道：“我们没想到一群鸟的叫声与其飞行动作之间有如此密切的关系 。 这些叫声似乎确实宣布了鸣叫者位置的变化 ， 并将其他鸟的注意力吸引到了鸣叫者身上 。 ”
斑马雀通过叫声宣布垂直位置的变化 ， 同时还利用视觉来协调水平位置的变化 。 当它们把头转90°左右时 ， 鸟的一只眼睛看向侧面 ， 而另一只眼睛直视前方——可以说 ， 在改变方向之前它们会短暂地检查一下肩膀的状况并观察周围同伴的情况 。
为了验证他们的假设 ， 研究人员研究了有限的能见度和背景噪声如何影响斑马却在飞行中的鸣叫声的频率 。 他们将风洞内的光线调暗 ， 以限制鸟类可获得的视觉信息 。 在光照条件相当于一个晴朗的满月之夜的情况下 ， 鸟群的叫声频率确实增加了 。 然而 ， 碰撞的频率并没有升高 ， 因为鸣叫声明显帮助斑马雀协调飞行路径 ， 尽管能见度有限 。
相反 ， 当背景噪声掩盖了斑马雀在飞行中的鸣叫声时 ， 叫声频率降低 ， 碰撞发生得很频繁 。 这些观察结果表明 ， 通过鸣叫进行空中通信 ， 是鸟类避免与同伴碰撞的有效方法 。
接下来 ， 苏珊娜·霍夫曼和她的同事们希望更仔细地研究在所有群体成员在协调的飞行机动过程中的通信 。 霍夫曼说：“我们感兴趣的是 ， 当鸟类共同避开我们在风洞中展示的虚拟障碍物时 ， 它们是否也会发声 。 ”未来的研究还必须表明 ， 观察到的行为是否也适用于更大规模的鸟类和野生斑马雀 。
【鸟类成群结队快速飞行，却不会互相碰撞，它们是怎么做到的？】
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