למה הציפורים עפות במבנים משולשים, ואיך זה קשור לרכיבה על אופניים?

מדוע התנהגות הציפורים שונה מהתנהגות הדגים? איך הן יודעות לעוף בצורות מועילות?

 
עולם החי מכיל הרבה התנהגויות שניתן לראות אותן כמופלאות ומעניינות. לפעמים לא ברורה הסיבה להתנהגות זו, ואז החוקרים נאלצים להמציא, כמעט בכוח, מודל שיסביר איך ההגיון המדעי משתלב עם האבולוציה. הטווס שמגדל את זנבו המפואר מכביד על עצמו באופן שבוודאי מקשה עליו לברוח מאויבים, הוא דוגמא טובה לכך. לא נראית שום סיבה נראית לעין ליתרון שזנב זה נותן לו, מלבד להרשים בנות זוג פוטנציאליות. אבל אם התנהגות זו הגיונית היינו מוצאים אותה שכיחה יותר, וזהו לא המצב. ישנה הטענה שמספר רב של "עיניים", הציורים על זנב הטווס מפחידים טורפים. בדיקה קצרה מעלה שהטורפים של הטווס הם בעיקר סוגי נמרים, בעל חיים שלא נרתע מאיורי קיר מאיימים. לשם כך החוקרים העלו את הרעיון שהנקבה מתרשמת מהעובדה שלמרות הזנב המכביד הזכר הצליח לשרוד, ולכן יש בו תכונות מובחרות אחרות, בנוסף לזנב המרשים. זהו 'עיקרון ההכבדה', שלי מזכיר במשהו את ההסברים המאולצים של ידעונים ואסטרולוגים למינהם כשמטיחים בהם את הכישלונות שלהם. מכאן ועד לטעון שזהו בכלל יתרון ליונקים ימיים שהם צריכים כל חמש דקות לעלות לפני המים לנשום, הדרך קצרה. הרעיון בדוגמת הטווס הוא להראות שיתכן שהטבע בוחר בדרכים עקלקלות להביא את הצאצאים של הדור הבא, ולכן מוטב להשתמש במספר דיסיפלינות של המדע ע"מ לספק את התשובות, ולא להסתפק בהסברים של הזיאולוגים. לגבי הלהקות הגדולות של הדגים שנעות כקבוצה, טוענים המדענים , שזוהי הצורה שמגנה על הדגים באופן הברור ביותר. אם כך המצב אז למה לוויתנים מרכזים קבוצות ענקיות של דגים ואז קופצים וטורפים אותם באלפים? ומה עם מיליוני הדגים שלא מתקבצים בלהקות?  מה, הדולפינים שמתלפפים סביב הלהקות של הדגים כדי לרכז אותם בגוש צפוף לא מבינים מה הם עושים? הדולפינים מבינים טוב מאד, אלו בני האדם שממציאים תיאוריות משונות, העיקר שלא להשאיר סימני שאלה. מדע לא עוסק בחקר האמת, אלא במתן מודל שחוזה בצורה הטובה ביותר את התצפיות. אם היינו מגיעים לאמת, המדענים היו פורשים ולא היינו שומעים כל שני וחמישי על שינוי ועידכון ומהפיכה של הגישות בזיאולוגיה, ברפואה, בארכיאולוגיה וכו'. אין אמת, רק תחזיות מדוייקות והסברים מנומקים. אם נחזור לדוגמא של הדגים שמגנים על עצמם,  ע"מ להסביר למה להקות ברקודות נעות בגושים של מאות פרטים (ברקודה בוודאי לא זקוקה להגנה של החבורה) נוכל להשתמש במבנה הלהקה של הציפורים. וכעת אנחנו חוזרים לשאלה המקורית.
ציפורים נעות במהירות גבוהה. תעופה באופן כללי, וטיסה מהירה בפרט, גוזלת הרבה אנרגיה. להניע רגל של אוגר במהירות 3 ס"מ בשניה ולעצור לשעה מנוחה במחילה זה משהו אחד, אבל בשביל ציפור נודדת להניף את הכנף מעלה ומטה לאורך 5000 קילומטר זה סיפור אחר לחלוטין. לכן ציפורים לא יכולות להסתפק בקצת עשב, הן זקוקות למזון עשיר באנרגיה (כמו דגים שמנים). לשם כך הציפורים עפות בקבוצות. אין לכך שום קשר להגנה, היות וציפורים לא זקוקות להגנה כמעט. הסיבה היא מכאנית לגמרי. בדומה למירוצי אופניים, בהם עשרה אנשים של קבוצה מסויימת מתאמנים שנה למרוץ ואז במרוץ תשעה מהם עובדים למען הרוכב הטוב מבינהם, הציפורים עובדות למען מנהיג החבורה. בגלל שיקולי שטח פנים פחות משתלם להיות מוביל החבורה, הנהג בקידמה, וזאת מסיבה ברורה – החיכוך גדול יותר עם האוויר. למעשה, הציפורים מחליפות מוביל כל פרק זמן באותו אופן שרוכבי האופניים מתחלפים בהובלה. המבנה האופטימאלי הוא משולש חד זווית, וככל שהזווית חדה יותר היתרון גדול יותר (כשטור אנכי לתנועה הוא כמובן הצורה האופטימאלית). הסיבה שהמשולש שיוצרות הציפורים אינו חד מאד היא כדי למנוע את הצורך של הציפור שכעת תורה להוביל להאיץ הרבה בניסיון להגיע להובלה. כל נהג מכונית יודע שההאצה היא שגוזלת את רוב הדלק ולא נסיעה במהירות קבועה. יתכן גם שמבנה רחב מרגיש יותר תרמיקות שעוזרות לציפורים להתרומם ולהשקיע פחות אנרגיה בתעופה (המבנה מכסה שטח רחב יותר).  תרמיקה היא תופעה מטרולוגית, ומשמעותה אוויר חם (תרמי) שעולה למעלה, ניתן לתאר תרמיקה גם כרוח בזרימה אנכית כלפי מעלה.

שיתוף ב print
שיתוף ב email
שיתוף ב whatsapp
שיתוף ב linkedin
שיתוף ב twitter
שיתוף ב facebook

16 תגובות

  1. מ א ועד ט אחד לאחת אתה טועה , ולא רק בסמנטיקה
    (חכם משנינו אמר כי "החיים והמוות ביד הלשון")
    (ממתי "דגים ממליטים" ?),
    בזואולוגיה קיימות תובנות מקובלות,
    העובדות ידועות ומקובלות בקהילה הזואולוגית,
    הסיבות והגורמים לעובדות ניתנות לפרושים והסברים,
    אבל רק על-ידי מי שמכיר ויודע את העובדות לאשורן ואתה
    הצהרת כי "התחום שלי אינו בילוגיה ימית" אינך זואולוג , אינך מבין ואינך יודע דבר וחצי דבר בזואולוגיה , אין כל רע בכך (אני איני מבין גדול בפיזיקה) , אבל לאחר שהבנו זאת , מפליא הנסיון החוזר ושב שלך לאושש שגיעות (אין "נחשי-ים שחיים בקבוצות" יש מושבות של צלופחים- אבל זו "סמנטיקה" … או בורות ? )
    זכותך (ויומרנותך) לחשוב אחרת , אבל בין מחשבה אחרת לנסיון סתירת תובנות מקובלות שעוצבו על סמך תצפיות לאורך שנים בנושא שעל פי הצהרתך אינך מבין בו … מפרידה במקרה שלך יוהרה יומרנית חסרת בסיס .
    לשמוש במושגים צרחניים ("פטפוטי ביצים , לבלבל במוח" )
    ניזקק מי שאינו יודע אחרת … וחבל שכך,
    יתכן כי "התחום שלך" הוא פיזיקה ? השאר בו וכאשר אתה מנסה להתלות בתחומים שאינך מבין ויודע עשה זאת בזהירות
    מירבית לאחר בדיקת העובדות להן אתה ניסמך.
    שאם לא כן התוצאה, כפי שרואים למעלה, וויכוח צרחני
    חסר תוחלת ותועלת, תוך כדי הפגנת בורות , וחבל שכך.

  2. סעיף א – סמנטיקה.
    סעיף ב – לא נכון. הלהקות עפות בקבוצות. צא אל החלון ותסתכל.
    סעיף ג – "תלות החלשים"? מה זה בדיוק דג חלש? עבור טורף כל דג הוא חלש, אם הוא בגודל המתאים. טורפים של דגים לא מחפשים דגים פצועים, הים הוא לא ערבות הסוואנה שמחפשים באפלו רזים שלא יכולים לרוץ.
    "בעלי נסיון במציאת מזון"??? אולי לא הסתכלת אבל אמא דגיגה לא מלמדת את פעוטיה לצוד. הם יודעים את זה מההמלטה.
    סעיף ד – הנימוק המשונה הזה של אם אני בקבוצה הסיכוי שלי להיטרף קטן יותר לא נכון מתמטית, ואין פה כלים להראות את זה. או שאתה מבין או שתאמין לי. אם כבר אז הטורפים יחפשו את הקבוצה הגדולה ולאאת הפרטים הבודדים.
    סעיף ה – ציפורים לא זקוקות להגנה והן מוגבלות ע"י כמות האוכל הזמין. הריני מזמין אותך לספר לי מי מקטין משמעותית את מספרן.
    סעיף ו – בעניין העיניים של הטווס זה בדיוק מה שאני אמרתי. אבל בדיוק. עניין הכפריים לא שייך: אבולוציה לא עובדת בטווח של 1000 שנה כל כך משמעותית והטווס לא משתנה בשביל חוואים.
    סעיף ז – חוץ מלהגיד שתקרא באתר הגורילות של המכון הזיאולוגי של ארה"ב שממנו הוצאתי את הכתבה אין לי מה להגיד.
    סעיף ח – פטפוטי ביצים. באמת. אתה ממש נהנה לבלבל במוח.
    סעיף ט – אני בנאדם יומרני, מה רע בזה?

  3. הנמר הוא מין שמסתעף מהסוג פנתר
    "סוגי נמרים" מה זה ?
    צפרים שעפות במבנים דמויי חץ הן המיעוט: עגורים, אווזים, שקנאים. לא כך רוב מיני העופות: כל הדורסים גדולים כקטנים, חסידות, ברווזים, כל צפורי השיר, כולן עפות ב"בלגן" , לכן השאלה הנכונה היא , מדוע לא עפות כולן או רובן במבנה אווירודינמי ?
    להקות: דגים , עופות, חרקים, ואחרים מתקבצות כאשר : כולם נעים לאותו כוון באותו זמן, כולם רועים / מחפשים מזון באותו שדה. היתרונות להתלהקות הם: תלות החלשים / הצעירים בחזקים ובעלי הנסיון במציאת מזון ומציאת דרכי נדידה,
    הגנה מטורפים היא אחד היתרונות של התלהקות שכן ככל שהלהקה גדולה קטנים הסיכוים הסטטיסטים של היחיד להטרף.
    אין זה נכון ש"צפורים אינן זקוקות להגנה", כל חי בטבע טורף וניטרף וכולם זקוקים להגנה , לכן גם המוזרות (לעינינו) של
    עקרון ההכבדה שהוגדר וקיים אצל: איילים, יעלים, אריות(הרעמה) , חטפיות, לטאות, חרדונים ועוד רבים אחרים ולא רק אצל הטווסים,
    עיני זנב הטווס אולי מפחידות כפריים שפיתחו מסורות חסרות-שחר, בהחלט לא חתולי-בר, זאבים , נמרים, טיגריסים ואריות שטורפים בהם ונהנים מבשרם הדשן.
    גורילות חיות בקבוצה משפחתית ולפיכך נחשבות כחברותיות , כך גם פילים, אריות ןחלק גדול ממשפחת הכלביים, אבל לא נכון להשוות גורילות ל"טורפים גדולים".
    מי שאינו חברותי הם כל משפחת החתולים (למעט אריות),
    צבוע מפוספס,מיני זאבים בדר,-מז,-אסיה, כל משפחת הגחנים .
    כולם יחידאים (סוליטרים) .
    חבל לנסות לתלות רעיונות או לשללם על-סמך מידע לא מדויק,
    הזואולוגיה אינה פיזיקה ולכן אין בה תובנות קבועות , אלא מסקנות שמתקבלות אחרי שנות תצפיות ולימוד ,
    לבוא ולשלול מסקנות כאלה בהנף קולמוס ובחוסר ידע…
    מעט יומרני ….

  4. תשובה לאביב (שאלת אסף בג'יבריש משום מה במחשב שלי)
    מה לגבי ציפורים לא נודדות? אני מנסה להבין את המנגנון של אלו שכן נודדות באמצעים פיזיקליים. אם היית מביא דוגמא לרוב גדול של ציפורים שלא עף במבנה חץ היית צודק

  5. ומה לגבי ציפורים לא נודדות? הן לא נמצאות בלהקות ולא עפות בחצים?

  6.  ה"חכמה" היא לשאול נכון, במקרה של תעופה במבנה ראש חץ, היתרון האווירודינמי מקובל וידוע, לכן השאלה הנכונה היא: מדוע מבין מאות מינים שעפים, רק מס' קטן מבין מיני עופות משתמש ביתרון?
     זנב הטווס מדגיש ומאשר את "עקרון ההכבדה", שכן אילו זה לא היה קיים לא היו מתפתחים זנבות כאלה, ה"עיניים" אולי מפחידות כפריים שמפתחים מסורות מוזרות, בהחלט לא חתולי-בר, זאבים, נמרים, אריות וטיגריסים כולם טורפים טווסים ונהנים מבשרם הדשן.
     את עקרון-ההכבדה ניתן לראות אצל איילים, יעלים, חרדונים, חטפיות-גן-עדן, אלמנות, אורגים ועוד עופות, יונקים זוחלים ודו חיים רבים, בהחלט לא רק אצל טווסים. דגים, עופות, אוכלי עשב, זוחלים
     ואחרים מתלהקים מסיבות רבות, שונות ומגוונות, רובן מוכרות, ידועות ומובנות, ההתלהקות הטיפוסית ביותר היא בחיפוש מזון/מרעה.
     כך אצל דגים, אצל צפורי שיר, אצל עדרי גנו ותאואים, . התלהקות לצורך נדידה היא פשוט: כאשר כל הפרטים במין מסוים נודדים באותו הזמן לאותו כיוון, התלהקות נחשים לצורך רביה ושנת חורף,. התלהקות לחיפוש מזון או לתנועה/נדידה נותנת יתרון הגנתי סטטיסטי לכל פרט בלהקה, שכן ככל שהלהקה גדולה הסיכוי הסטטיסטי של הפרט להיטרף קטן. ברוב המקרים כאשר השאלות נישאלות נכון
     התשובות פשוטות וברורות, כאשר מעוותים את העובדות קשה לנסח שאלה נכונה ולכן קשה לענות,
     כאשר אתה שואל על זנב הטווס ובאותה נשימה כותב כי "צפרים אינן זקוקות להגנה"??? זה סילוף עובדות. כאשר אתה כותב כי ברקודות אינם זקוקות להגנה??? סילוף !
     כאשר בתגובות אתה כותב "נמרים שונים"? מה זה? הנמרים (כולם) הם יחידאים, אף פעם לא
     בקבוצה. גורילות מציגות התנהגות אופיינית לטורפים גדולים. ה ב ל י ם !
     התלהקות נחשי-ים? אתה מתכוון לצלופחים?
     מי כמוך כביולוג ימי חייב להכיר ולדעת כי רוב רובם של המינים מהווים מזון עבור מינים אחרים, כלומר כולם זקוקים להגנה, לחיפוש מזון, לרביה, ואלו רק חלק מהסיבות להתלהקות.אין זו בושה לא לדעת תשובות לכל השאלות, כדאי לשאול כי יתכן שיש תשובות, (גם אם לא מתאימות
     לרוחך) תשובות שעברו מבחן מדעי לא זקוקות לאישורך.
     ובכל זאת כדי להפריכן אתה זקוק ליותר מידע ונסיון ולפחות יומרה.

     

     

  7. יונתן, אל תכעס על סגנון התגובות (המאוד לא נעים, אני מודה). בסופו של דבר התגובות והתייחסותך אליהן מעשירות את ההבנה של הטקסט.
    אז גם אם התגובות מנוסחות בצורה קנטרנית, אל תכעס ושלא ירפו ידיך.
    ישר כח על כתבות מעניינות!
    וכאן אני מאוד לצידך! כיף לקרוא כתבות שמובאות מזוית חשיבה חדש ומיוחד. עייפנו מדוֹגמוֹת. שכל אחד יבין כמה שהוא יכול להבין, ויסכים עם מה שדעתו נותנת לו).
    תודה.

  8. זו אכן הבעיה שלך ולא שלי. הבעיה שלי היא שאני מפחד שאנשים מקשיבים למי שצועק חזק יותר, ומפעיל אלימות מילולית. אז הנה אני אומר לכולם: להגיד לי שאני אומר שטויות וממציא זה לא מרתיע אותי בכלל. טוענים שאני טועה? זה קורה כל הזמן, אבל תוכיחו, תתאמצו. סתם להעליב?
    לעניין: גורילות מציגות התנהגות אופיינית לטורפים גדולים. קרנפים, דובים, כרישים ונמרים שונים – כולם נוטים להתחבר בקבוצות קטנות מאד (או לבד לחלוטין). הם לא זקוקים להגנה ומסתדרים לבד. לעיתים המצב הפוך. אריות חיים בקבוצה, דובים מתקבצים לפעמים בעונות הסלמון ליד הנהר ומשתפים פעולה, כרישי פטיש חיים בלהקות. אבל גורילות הן חיות לא חברותיות ולכן הלהקה היא בעצם זכר דומיננטי שמרכז פילגשות סביבו עם הילדים שלהן. הזכרים עוזבים את הלהקה מכיוון שתמיד יש זכר בולט.זה בדיוק מה שאמרתי בכתבה. אם לפעמים בע"ח נוהג כך ולאחר מכן נוהג אחרת – לא צריך לבוא ולקבוע שרירותית מה מניע אותו.
    בעניין דינמיקה של הזורם: חבל שאתה מתעקש כשאתה מצטט שיברי משפטים שאתה לא מבין. תוכיח שחיכוך אוויר ממאמצי גזירה על הדופן ודראג הם שונים. נראה אותך. טענת שדראג נובע ממערבולות – זה לא נכון. להוכיח שלא תתקיים טורבולונציה על גוף בזרימה בחזית זה לא פשוט, אבל חוק קואנדה הוכיח למה האוויר ממשיך ישר על הכנף ולא זז לשום מקום. הסברתי לך מקודם שלפי חוקי שימור תנע זוויתי לא יכול להתקיים עירבול על כנף! תנסה לצייר מערבולת על כנף ולחפש את השקול הטורבולנטי שלה. תקבל ציור אבסורדי.

  9. נו טוב.
    גורילות דווקא כן חיות בקבוצות.
    גרר (דראג) מורכב מחיכוך והפרשי לחצים (שנוצרים, בין השאר מזרימה מערבולתית). אתה פשוט יכול לפתוח וויקיפדיה.

    הבעיה שלי שאתה כותב מאמרים מלאים ב"עובדות" שהמצאת בזה הרגע. זה בסדר בשביל טוקבק אבל לא בשביל לכתוב באתר שבד"כ מצטיין ברמה כתיבה טובה.

  10. אני לא בקי בדינמיקה של גזים ונוזלים, אך הבנתי את הסברך להבדל בין תת לחץ והפחתת חיכוך האוויר.
    התכוונתי לומר שלמיטב הבנתי הרוכבים מושכים פסיכולוגית את האלוף ולא כפי שאולי היה עשוי להשתמע שהם מקלים עליו.

  11. אני לא מסכים עם הקביעה הפיזיקלית. אני מכיר לעומק תנועה של טורבינות של מטוסי קרב. עבור להב במהירות סיבוב 12000 סל"ד בטורבינה ידוע שנותר תת לחץ משמעותי בין הכנפיים. אוויר לא מצליח למלא את החלל ולכן הכנף נשאבת קדימה. אם תרצה לשלוח לי דוא"ל שלך אוכיח לך שאוויר מצליח להישאב ללא קושי עבור מהירות של 50 קמ"ש באופניים. אין חישוב פשוט מזה. אין שום תת לחץ במקרה כזה, וודאי שלא עבור מרחק עצום של שני מטר בין רוכב אחד לשני. אנשים מבלבלים בין תת לחץ (לחץ תת אטמוספירי) ובין לחץ שנמוך מהלחץ הדינאמי הגבוה בחזית של רוכבי האופניים.אבל מאחורי הרוכב יש גם אותו "תת לחץ", לכן זה לא תת לחץ. דרוש הפרש לחצים בין קדימה ואחורה, וזה אין פה.  הרוכב לא נשאב קדימה, אבל מכיוון שאחוז גבוה מאד של החיכוך הוא נגד האוויר (השאר לוקחת הריצפה) אז הרוכב הראשון לוקח חלק גדול יותר ממנו מאשר שאר הרוכבים. וצדקת, מטוס יוצר תת לחץ – כי הוא טס ב 800 קמ"ש (בואינג רגיל יכול אפילו יותר) ויש מעט אוויר שם למעלה.

  12. נא לא לזלזל בעקרון ההכבדה שנהגה על ידי הביולוג הישראלי אמוץ זהבי והגותו זו מקובלת על מירב הביולוגים ומדעני האבולוציה בעולם.
    מה זה הרוכבים מדוושים לטובת הרוכב הטוב ביותר? כדי למשוך אותו – ולא כדי להקל על רכיבתו לכן זה לא דומה לציפורים.
    הציפורים עובדות למען מנהיג הלהקה?
    אחרי מטוס או ציפור עפה נוצר תת לחץ שמושך את מה שאחריו.

  13. תשובה למשה. חיכוך הוא כוח, וכח המופעל על גוף נמצא ביחס ישר לשטח המעטפת שמקבלת אותו. בכל משוואות זרימה השטח תמיד נמצא במעלה ראשונה, כך שגם אם התכוונת לרעיון הזה אז יש לך בילבול. שטח הפנים של הציפור לא רלוונטי, אלא רק זה שחשוף לזרימה של אויר. במבנה משולש שטח קטן יותר של הגוף נחשף לזרימת אוויר. ואתה מתבלבל בשלישית כשאתה טוען שיש הבדל בין חיכוך ודראג, כי אין. לטינית לא מבלבלת אותי. דראג לא קשור בכלל לעירבול – על כנף מטוס לא יכולה להתקיים מערבולת בגלל חוקי שימור תנע זוויתי ובכל זאת יש עליו דראג, או חיכוך.המערבולת תמיד תופיע באחוריים של הכנף שם שני הזרמים,תחתון ועליון, נפגשים. צדקת בקשר לשבירת קווי הזרם, ואם תפנה למייל שלי אשמח לשמוע הסברים נוספים ולשמוע מה יש לך לספר לי, כי נשמע שאתה מבין.

  14. תשובה  ליחזקל: אני אפצל את התשובה. אני בהחלט מאמין (ולא יודע כי התחום שלי הוא לא ביולוגיה ימית) שלהקות של דולפינים נעים ביחד כדי להקל על התנועה המשותפת. זה ידוע שהלוויתנית מחביאה את הוולד קרוב לביטנה וכך מקילה עליו את השחיה במהירות. לעומת זאת אני טוען שאין סיבה שהדגים מתקבצים, לפחות לא זאת שאני מכיר. מי אמר שלכל דבר יש סיבה? ישנם סוגי נחשי ים שחיים בחבורות ענקיות, אבל רובם לא. רוב הקופים חיים בקבוצות, אבל הגורילות לא. לא חייבים לכפות חוקים על הטבע.

  15. בהבל המקלדת אתה משמיץ תחומים שלמים של המדע ובאותה הזדמנות כותב "הסברים" שבמקרה הטוב אינם מבוססים.
    מאיפה בדיוק אתה לוקח את ה"עובדות" שאתה משפריץ לכל עבר?
    ולגופו של עניין:
    "בגלל שיקולי שטח פנים פחות משתלם להיות מוביל החבורה, הנהג בקידמה, וזאת מסיבה ברורה – החיכוך גדול יותר עם האוויר"
    מה הקשר לשטח פנים? לכל ציפור אותו שטח פנים בלי קשר למיקומה. ומה עם החיכוך אם האוויר? החיכוך בכלל לא מושפע מהמיקום. כנראה התבלבלת עם גרר "drag" – כוח שנובע מזרימה מערבולתית. המוביל בלהקה "שובר את הרוח" ויוצר קווי זרימה שמקלים על הציפרים שעפות אחריו. זה גם מסביר את צורת ראש החץ. בכל מקרה ההסבר המדויק מסובך יותר.

  16. יפה, רק שהמאמר כאילו קטוע. מה שרצית לומר הוא שגם לדגים זה מסייע בתנועה במים?

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

דילוג לתוכן