Huddle Up: die überraschende Physik Pinguin Bewegungen


Beim männlichen Kaiserpinguinen Gesicht der Minus-58-Grad-Celsius (minus 50 Grad Celsius), 120 mph (200 km/h) windet sich der Antarktis überwintert, die Vögel verlassen sich auf ihre Nachbarn Körper um sich zu halten – und den Eiern, die sie in einem Beutel in der Nähe von ihren Füßen schützen – lebendig und warm.

Aufrechterhaltung einer massiven Wirrwarr von Tausenden von Pinguinen klingt ziemlich einfach, aber kleben zusammen in einer Packung so groß erweist sich als ziemlich kompliziert: wechselt ein Pinguin auf einen einzigen Schritt, der Rest muss auch verschieben, um Platz für die Freifläche und warm bleiben. In diese besondere Art von Penguin Rolle Männchen die ungewöhnliche Geschlecht der Inkubation von Eiern, so ist es besonders wichtig, dass sie Wärme in kalten Wintern pflegen.

Die bisherige Forschung hat vorgeschlagen, dass einzelne Pinguine innerhalb ein Wirrwarr regelmäßig kleine Bewegungen etwa alle 30 bis 60 Sekunden, zwischen 2 und 4 Zoll (5 bis 10 Zentimeter) mit jedem Schritt zu machen. Aber Forscher haben nicht die Physik hinter wie all diese beweglichen Teile zusammen als eine Einheit halten verstanden.

Nun, haben Biologen und Physiker an der Universität Erlangen-Nürnberg in Deutschland basierte zusammengearbeitet, um mathematische Modelle auf Basis von Zeitraffer-Kameraaufnahmen der Kaiserpinguine zu versuchen zu verstehen, die Physik hinter den Lagebesprechungen erstellen. [Video: Massive Kaiser-Pinguin-Huddle Shuffle als eine Welle zu sehen]

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"Wenn Sie der Huddle in Echtzeit betrachten, scheint es sehr stabil – jeder Pinguin scheint an einem festen Standort bleiben" Co-Autor Richard Gerum LiveScience sagte zu studieren. "Wir haben mit unserer Forschung, welche Reorganisation untersuchen Prozesse laufen im Inneren der Huddle und wie sie zusammengeführt werden können zwischen einfache Interaktionen zwischen Pinguine versucht."

Das Team mathematische Modelle zeigten, dass die Gruppen Verhalten sich wie Wellen, angestiftet von einem einzelnen in der Packung, egal, dass einzelne ist die Lage. Wenn zwei Wellen aufeinander zu bewegen, sie verschmelzen, anstatt einander. Lücken, die nur 2 Zentimeter breit (0,8 Zoll) eine Reorganisation in Reihenfolge für die Pinguine scheinen um warm zu bleiben, anstiften das Team berichtet heute (Dez. 16) in der New Journal of Physics.

Warum Pinguine bewegen so häufig und in so kleinen Schritten bleibt unklar, obwohl die Forscher die mischt denken können helfen die Vögel drehen Sie ihren Eiern um sie warm zu halten.

"Es könnte sein, dass das Ei kann kalt an der Unterseite und die Pinguine also das Ei hin und wieder zu drehen müssen", sagte Gerum. "Dies ist nur eine Spekulation."

Kaiserpinguine sind die einzigen Wirbeltiere auf dem antarktischen Kontinent, die in den kältesten Monaten des Jahres zu züchten.

Während das Modell, das die Forscher geschaffen, die Pinguine in einer geraden Linie bewegt hat, bewegt sich die natürliche Bildung von den Lagebesprechungen häufig mehr in eine Spirale Rotation Gerum sagte. Als nächstes hofft das Team auf ein mathematisches Modell zu erstellen, das diese komplizierter Drehbewegung erschafft.

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