Наверное, нет ни одного человека, который, наблюдая за стайкой пернатых, не задался вопросом: «почему птицы летают»? Многие из нас в детстве не раз пытались взлететь: разбегаясь, подпрыгивали и отчаянно взмахивали руками, имитируя движения птичьих крыльев. Но, к сожалению, сила притяжения неумолимо возвращала нас на землю. Почему же птицы способны ее преодолевать? Давайте разбираться.
Содержание:
- Благодаря чему птица парит
- Строение тела
- Стили лета
- Необычный способ планирования
- Нелетающие пернатые
Благодаря чему птица парит
Пернатые идеально приспособлены для полета. Миллионы лет эволюции не только наделили их массой приспособлений, но и максимально адаптировали к нему птичий организм.
Строение тела
Крылья
Именно крылья помогают птичкам преодолеть силу земного притяжения и создают подъемную мощь, которая отрывает их от земли. Происходит это благодаря выгнутой конструкции крыла. Скорость воздушного потока над крылом выше, чем под ним, в отличие от давления, которое над крылом является более низким и разреженным, а под крылом более высоким. Именно из-за этой разницы в давлении и возникает подъемная сила.
Перья – это не что иное, как видоизмененная чешуя древнейших рептилий, близкими родственниками которых являются пернатые. Благодаря им тело птицы приобретает отличную обтекаемость, что увеличивает подъемную силу и формирует тягу.
Изменяя положение каждого отдельного пера, птичка способна регулировать направление полета. Перья не только прочны и эластичны, но и отлично защищают от любых воздействий внешних природных факторов: сырости, холода, жары, сильного ветра.
Безупречно обтекаемая форма тела помогает преодолевать сопротивление воздуха и снижает связанные с этим затраты энергии.
Скелет
Строение скелета у птиц уникально и во многом отличается от скелета млекопитающих. Только у пернатых грудина снабжена костным выростом – килем: именно он является местом крепления грудных мышц, приводящих в движение крылья.
Кости птичьего скелета прочно сращены друг с другом: поясничные, крестцовые, хвостовые позвонки сращены не только между собой, но и с подвздошными костями, что создает хорошую костную опору и прочный костяк.
Благодаря наличию воздухоносных полостей птичий скелет необыкновенно легок. Кости не содержат красного костного мозга.
Мускулатура
Особенности мускулатуры также обусловлены приспособленностью к полету. Четверть массы птичьего тела приходится на грудные мышцы, управляющие крыльями. Расположены они на теле и крепятся к грудному килю, что придает телу достаточную обтекаемость. Нижними конечностями управляют сухожилия: именно поэтому лапки у птиц такие невесомые и тонкие.
В мышцах птичьего тела находится большое количество кислорода благодаря значительному содержанию особого белка (миоглобина).
Внутренние органы
Особенности дыхания направлены на дополнительный приток кислорода в легкие летящей птицы. Происходит это следующим образом: во время вдоха воздух через бронхиолы в легких поступает в воздушные мешки. Во время выдоха происходит обратная миграция воздуха из воздушных мешков через трубочки в легких. Благодаря этой особенности газообмен одной порции воздуха происходит дважды.
Особенности метаболизма и строения сердечно-сосудистой системы также направлены на осуществление успешных полетов.
У всех пернатых очень крупное сердце (частота его сокращений может достигать тысячи ударов в минуту в момент полета): это обеспечивает ускоренную циркуляцию крови. Повышенное содержание эритроцитов в крови способствует лучшему насыщению организма кислородом.
Особенности кровеносной и дыхательной систем приводят к ускорению обмена веществ и повышению температуры тела (у пернатых она колеблется в пределах 40-42 градусов).
Особенность нервной системы птичек состоит в хорошем развитии мозжечка, который отвечает за скоординированность движений, без чего полноценный полет попросту невозможен.
Вследствие всего вышеперечисленного осуществляются быстрее процессы, происходящие в организме птиц. Вот почему они такие ловкие и подвижные. А еще одним следствием ускорения метаболизма является повышенная потребность пернатых в пище: ведь им нужно откуда-то брать энергию на восполнение потраченных сил.
Стили лета
Их полет можно разделить на два типа. Он может быть:
- парящим (пассивным);
- машущим (активным).
Большинство пташек летают, помахивая крыльями. Машущий тип полета включает два стиля:
- горизонтальный;
- с зависанием.
Горизонтальный стиль характерен для большинства хорошо известных нам птиц, однако большим заблуждением было бы считать, что во время такого полета крылья совершают движения вверх – вниз. Если смотреть на летящую птицу сбоку, можно заметить, что они движутся по траектории, напоминающей восьмерку.
Специфика машущего полета разнообразна и зависит от величины птицы, особенностей ее поведения и характеристик местности ее обитания. Машущий полет бывает:
а) волнообразным (у ласточек);
б) хлопающим (у семейства куриных);
в) трепещущим (у пустельги);
г) вибрационным (у стрижей и колибри).
Полет с зависанием характерен для бакланов и чаек, выслеживающих добычу над поверхностью водоема.
Парящий полет – отличительная черта хищных птиц: беркута, коршуна, орла. Это – экономичный с точки зрения энергетических затрат тип полета, который происходит в результате использования восходящих воздушных потоков или при потере высоты.
Необычный способ планирования
Какая птица летает хвостом вперед? Такой способностью обладает единственная птичка на свете: колибри. Это крошечное создание способно выделывать трюки, немыслимые для всех остальных птиц: она может летать в любом направлении и в том числе даже задом наперед.
Недаром ее сравнивают с вертолетом, который способен зависать на одном месте. Только колибри проделывает это значительно более виртуозно. Ведь в момент зависания ее тельце находится почти в вертикальном положении. Впрочем, зависать она может, сохраняя и наклонное, и вертикальное положение своего тела.
Надолго зависая над цветком, чтобы полакомиться его нектаром, колибри совершает до 70 движений в секунду своими крылышками, описывающими восьмерки. Эти движения настолько быстры, что незаметны человеческому глазу.
Уникальность крыльев колибри в том, что их масса составляет чуть ли не половину ее общего веса за счет развитых мышц. Необыкновенно гибкие плечи позволяют колибри легко изменять угол направления жестких перышек и осуществлять повороты крыла.
Нелетающие пернатые
Для того чтобы летать, необходимо наличие:
а) относительно небольшой массы тела;
б) хорошо развитой мускулатуры крыльев;
в) соразмерности крыльев и веса.
Если же масса тела очень велика, а крылья маленькие и лишенные развитых мышц, ни о каких полетах не может быть и речи. Какие птицы не умеют летать? Страусы и пингвины. Зато природа наделила их умением отлично бегать и нырять.
Самое большое количество нелетающих видов живет в Новой Зеландии:
- киви;
- султанка такахе;
- пастушок-уэка;
- попугай какапо;
- некоторые виды пингвинов.
Отсутствие естественных врагов в этом регионе привело к тому, что у птиц отпала необходимость искать спасения в полете. Большинство нелетающих птиц находятся под постоянной угрозой исчезновения, поскольку они совершенно беззащитны в случае проникновения хищников на территорию их обитания. Полным истреблением закончилась история совершенно безобидной птицы дронт, некогда обитавшей на острове Маврикий.
Птицы – интереснейшие создания, их мир необыкновенно многолик. Вы никогда не задумывались, почему петух петух? А почему птицы улетают на юг? А почему кукушка подбрасывает яйца в чужие гнезда?
История эволюции птиц насчитывает не один миллион лет, и за это время на земле появились тысячи видов, самой ценной особенностью большинства из которых является способность летать. Именно птицы заставили человека устремить свой взгляд в небо и заразили мечтой о полете.
