Cứ đến mùa đông, rất nhiều loài chim lại di trú đến những nơi ấm áp hơn để tránh rét, đa số chúng bay thành đàn theo hình chữ V khiến nhiều người đặt ra câu hỏi, tại sao chúng lại bay như vậy?
Hàng năm cứ vào mùa đông, nhiều loài chim lại kéo nhau bay về phương Nam để tránh rét và tìm kiếm thêm thức ăn. Thú vị là ở chỗ, nhiều loài chim như nhạn, ngỗng trời,… có tập tính bay đội hình duy nhất – đội hình chữ V. Vì hành trình dài và tốn rất nhiều thời gian nên chúng phải sắp xếp đội hình bay một cách tối ưu về mặt năng lượng cũng như để dễ dàng liên lạc với nhau.
Vậy nguyên nhân nào khiến những loài chim lại sử dụng đội hình bay như vậy?
Các nhà khoa học Anh đã tìm ra câu trả lời sau khi tiến hành thực nghiệm trên 14 con cò đen đầu hói bằng cách đeo thiết bị để xác định vị trí đường bay, tốc độ và nhịp cánh của mỗi chú cò.
Đội hình chữ V được xem là đội hình tối ưu về mặt khí động lực học, con chim bay ở đầu mũi tên hay hình chữ V thường là đầu đàn và có sức khỏe hơn hẳn những con phía sau. Khi bay theo đội hình như vậy, các chú chim thường tận dụng luồng không khí đi qua đôi cánh của chúng bao gồm: luồng khí hướng lên (có lợi) từ phía dưới lên mép sau của đôi cánh giữ cho chú chim ở trên không trung mà không phải quạt cánh vất vả và luồng không khí hướng xuống (không có lợi) từ phía trên đến mép sau đôi cánh.
Khi bay, con chim dẫn đầu vỗ cánh làm cho không khí hai bên cánh chuyển động, luồng khí này truyền ra phía sau. Những con chim bay sau tận dụng luồng khí từ con đầu đàn để nhận luồng khí có lợi và giảm thiểu luồng khí hướng xuống bất lợi để giảm thiểu sức lực mà chúng phải sử dụng trong suốt thời gian dài. Đó là mục đích chính của đội hình chữ V: “Những con chim bay sau chỉ đơn giản cảm nhận được đâu là vị trí của luồng không khí hướng lên và đâu là vị trí của luồng không khí hướng xuống. Từ đó chúng sẽ xác định được vị trí thích hợp để không phải mất nhiều sức lực khi bay”.
Nhờ sự liên kết khí động lực học mà rất hiếm khi một chú chim nào phải rời đàn vì kiệt sức, nếu con đầu đàn không còn sức lực thì sẽ có một con to khỏe khác thay thế ngay lập tức.
Theo một nghiên cứu năm 2001, những chú bồ nông trắng khi bay theo đội hình chữ V có nhịp tim thấp và nhịp vỗ cánh thấp hơn 14% khi chúng bay một mình. Nghiên cứu từ những năm 1970 cho thấy khi bay thành đàn thì những chú chim có thể bay nhanh hơn một chú chim đơn độc tới 71% nên con chim đầu đàn phải có sức khỏe và ý chí cao hơn những con chim còn lại.
Ngoài ra, khi bay theo đội hình chữ V giúp giữ liên lạc tốt hơn bởi các chú chim đằng sau dễ dàng nhìn thấy các chú chim phía trước. Điều này rất quan trọng để chúng không bị lạc đàn mỗi khi chú chim bay đầu ra tín hiệu dừng lại để nghỉ, tìm thức ăn hoặc đổi hướng bay.
Con người cũng có thể học tập cách bay theo đội hình chữ V của loài chim bởi lợi ích tiết kiệm năng lượng khi bay đội hình khá phổ biến với cả phi công dân sự và quân sự. Theo tờ báo Nature, tờ báo chuyên công bố kết quả của những nghiên cứu mới nhất cho biết: “Bằng cách giữ đầu mũi cánh trong vùng xoáy của máy bay phía trước, mỗi chiếc bay sau có thể tiết kiệm tối đa 18% lượng nhiên liệu.”
Giáo sư David Delpy, giám đốc điều hành của Engineering and Physical Sciences Research Council cho biết: “Bây giờ tôi đã hiểu tại sao đàn chim lại bay theo đội hình như vậy và đây chính là câu trả lời thắc mắc của đại đa số mọi người. Thật tuyệt vời! Chúng sẽ giúp ích nhiều cho các nghiên cứu khí động học của chúng ta.”
Video:
Sơn Tùng