物以类聚

科学家们一直想知道，鱼为什么会成群游动、鸟为什么会成群飞行——这对个体来说有什么好处？纽约大学的新研究有助于揭示它们从群居中获得了什么好处。

与在陆地上通过将轮胎推向地面而行进的自行车队不同，鱼和鸟是在周围的介质中移动，而不仅仅是在它们下面移动——而且它们基本上都是通过类似的机制进行移动的：纽约大学博士候选人、这项研究的主要作者乔尔·纽博特 (Joel Newbolt) 称之为“拍打”。

纽博特说，先前的研究表明，“在鱼群和鸟群等群体中，你可以做一些事情，比如减少它们在水中或空中移动所需的能量。”这些移动方式使鱼群和鸟群以独特的形状移动。不同物种的几何形状可能不同——一群椋鸟的移动方式与一群排列成 V 字形的加拿大黑雁不同——但两者都从群体中获益。

在之前对这种行为的模型中，科学家假设每条鱼或每只鸟都以完全相同的方式扇动翅膀，就像一组机器一样。但现实情况要复杂得多：尽管世界上每只鹅都各不相同，但不知何故，所有加拿大鹅群的飞行方式都相似。

讽刺的是，这项最新研究的研究人员实际上使用机器模拟了受控环境下的拍打动作。他们将两艘水翼船（一种设计用于有效切割液体的升力面）放置在水槽中。他们将两艘水翼船一前一后地排列，然后“拍打”两艘水翼船，拍打方式与鱼游动的尾巴或鸟拍打翅膀的一般运动相似。研究人员发布的补充视频显示，他们发现，领先的水翼船在其后面产生了尾流，从而“影响了跟随者的位置”。该尾流“甚至可以防止跟随者与领先者相撞或分离。”

利哈伊大学的 Keith Moored 表示，实验“表明这些结构非常稳健”，他没有参与当前研究。他的实验室也研究拍打翅膀。他说，这项研究进一步证实了鱼群或鸟群的形状是由周围的空气或水决定的，这些空气或水会对翅膀或鳍施加力量。

但真正令人惊讶的发现是，无论水翼拍打的方式如何变化，它们之间的关系以及尾流的影响都保持不变。“我对这一发现感到非常惊讶，”利哈伊说。“这是一个全新的想法。”使它们保持相似性的原因在于水本身施加的力。在实验中，前水翼留下的尾流决定了后水翼保持的关系。它将后水翼推开或拉近。

研究团队希望，了解单个鱼类和鸟类如何成功成群迁徙，也能为风能和水能等替代能源技术的设计者提供参考。“根据河流速度和它们的间距，你可以提高后续行动的效率，”纽博特说。

但就连动物目前也仍是一个谜。纽博特说：“关于这些群体运动，我们还有很多东西需要了解。”