热 soaring 鸟类的自适应跨国优化策略
定量方法
2024-09-09 v1 生物物理
摘要
热气流使鸟类在觅食或迁徙期间实现低成本飞行。尽管所有掠食鸟类都有效利用垂直气流，但这一组物种在形态学上差异显著。气动学规则决定飞行成本与收益，但根据生态需求，物种可能采用不同的行为策略。为量化这些形态学差异对行为跨国策略的影响，我们整合并分析了包含12种掠食鸟类超过100只个体的数据，这些数据由高频率跟踪设备记录。我们量化了制热和滑翔飞行的性能，以及整体跨国行为（两者的组合）。我们的结果确认了气动学理论：翼载荷更高的物种飞得更快，因而在转弯时半径更大。此外，制热半径与最小下沉速度的组合决定了掠食鸟类从热气流中可获得的最大收益。我们还观察到鸟类对热气流强度适应性的策略谱系，并为所有分析物种发现了跨国策略的通用规则。我们新提出的行为规则可为技术应用提供灵感，如开发用于自主机器滑翔机的自动驾驶系统。
引用
@article{arxiv.2409.03849,
title = {Adaptive cross-country optimisation strategies in thermal soaring birds},
author = {Göksel Keskin and Olivier Duriez and Pedro Lacerda and Andrea Flack and Máté Nagy},
journal= {arXiv preprint arXiv:2409.03849},
year = {2024}
}
备注
31 pages, 5 figures. SI included (5 Supplementary Figures, 5 Supplementary Tables, Supplementary Text)