Багатий світ пернатих: літаючі і немає
Напевно, немає жодної людини, який, спостерігаючи за зграйкою пернатих, не задався питанням: «чому птахи літають»? Багато хто з нас у дитинстві не раз намагалися злетіти: розбігаючись, підстрибували і відчайдушно махали руками, імітуючи рухи пташиних крил. Але, на жаль, сила тяжіння невблаганно повертала нас на землю. Чому ж птахи здатні її долати? Давайте розбиратися.
Зміст:
Завдяки чому птах ширяє
Пернаті ідеально пристосовані для польоту. Мільйони років еволюції не тільки наділили їх масою пристосувань, але і максимально адаптували до нього пташиний організм.
Будова тіла
Крила
Саме крила допомагають пташкам подолати силу земного тяжіння і створюють підйомну силу, яка відриває їх від землі. Відбувається це завдяки вигнутою конструкції крила. Швидкість повітряного потоку над крилом вище, ніж під ним, на відміну від тиску, який над крилом є більш низьким і розрідженим, а під крилом більш високим. Саме через цієї різниці в тиску і виникає підйомна сила.
Пір'я - це не що інше, як видозмінена луска найдавніших рептилій, близькими родичами яких є пернаті. Завдяки їм тіло птиці набуває відмінну обтічність, що збільшує підйомну силу і формує тягу.
Змінюючи положення кожного окремого пера, пташка здатна регулювати напрямок польоту. Пір'я не тільки міцні і еластичні, але і відмінно захищають від будь-яких впливів зовнішніх природних факторів: вогкості, холоду, спеки, сильного вітру.
Бездоганно обтічна форма тіла допомагає долати опір повітря і знижує пов'язані з цим витрати енергії.
Скелет
Будова скелета у птахів унікально і багато в чому відрізняється від скелета ссавців. Тільки у пернатих грудина забезпечена кістковим виростом - кілем: саме він є місцем кріплення грудних м'язів, що приводять у рух крила.
Кістки пташиного скелета міцно зрощені один з одним: поперекові, крижові, хвостові хребці зрощені не тільки між собою, але і з клубовими кістками, що створює хорошу кісткову опору і міцний кістяк.
Завдяки наявності повітроносних порожнин пташиний скелет незвичайно легкий. Кістки не містять червоного кісткового мозку.
Мускулатура
Особливості мускулатури також обумовлені пристосованістю до польоту. Чверть маси пташиного тіла припадає на грудні м'язи, що керують крилами. Розташовані вони на тілі і кріпляться до грудного кілю, що надає тілу достатню обтічність. Нижніми кінцівками управляють сухожилля: саме тому лапки у птахів такі невагомі й тонкі.
У м'язах пташиного тіла знаходиться велика кількість кисню завдяки значному вмісту особливого білка (міоглобіну).
Внутрішні органи
Особливості дихання спрямовані на додатковий приплив кисню в легені птаха, що летить. Відбувається це таким чином: під час вдиху повітря через бронхіоли в легенях надходить в повітряні мішки. Під час видиху відбувається зворотна міграція повітря з повітряних мішків через трубочки в легенях. Завдяки цій особливості газообмін однієї порції повітря відбувається двічі.
Особливості метаболізму і будови серцево-судинної системи також спрямовані на здійснення успішних польотів.
У всіх пернатих дуже велике серце (частота його скорочень може досягати тисячі ударів на хвилину в момент польоту): це забезпечує прискорену циркуляцію крові. Підвищений вміст еритроцитів у крові сприяє кращому насиченню організму киснем.
Особливості кровоносної та дихальної систем призводять до прискорення обміну речовин і підвищенню температури тіла (у пернатих вона коливається в межах 40-42 градусів).
Особливість нервової системи пташок полягає в хорошому розвитку мозочка, який відповідає за скоординованість рухів, без чого повноцінний політ просто неможливий.
Внаслідок усього перерахованого вище здійснюються швидше процеси, що відбуваються в організмі птахів. Ось чому вони такі спритні і рухливі. А ще одним наслідком прискорення метаболізму є підвищена потреба пернатих в їжі: адже їм потрібно звідкись брати енергію на заповнення витрачених сил.
Стилі літа
Їх політ можна розділити на два типи. Він може бути:
- ширяє (пасивним);
- махають (активним).
Більшість пташок літають, помахуючи крилами. Махає тип польоту включає два стилі:
- горизонтальний;
- із зависанням.
Горизонтальний стиль характерний для більшості добре відомих нам птахів, проте великою помилкою було б вважати, що під час такого польоту крила здійснюють руху вгору - вниз. Якщо дивитися на летить птаха збоку, можна помітити, що вони рухаються по траєкторії, що нагадує вісімку.
Специфіка махають польоту різноманітна і залежить від величини птиці, особливостей її поведінки та характеристик місцевості її проживання. Махає політ буває:
а) хвилеподібним (у ластівок) -
б) хлопаючим (у сімейства курячих) -
в) тріпотливим (у пустельги) -
г) вібраційним (у стрижів і колібрі).
Політ з зависанням характерний для бакланів і чайок, вистежувати здобич над поверхнею водойми.
Пустці політ - відмінна риса хижих птахів: беркута, шуліки, орла. Це - економічний з точки зору енергетичних витрат тип польоту, який відбувається в результаті використання висхідних повітряних потоків або при втраті висоти.
Незвичайний спосіб планування
Яка птах літає хвостом вперед? Таку здатність має єдина пташка на світі: колібрі. Це крихітне створення здатне виробляти трюки, немислимі для всіх інших птахів: вона може літати в будь-якому напрямку і в тому числі навіть задом наперед.
Недарма її порівнюють з вертольотом, який здатний зависати на одному місці. Тільки колібрі проробляє це значно більше віртуозно. Адже в момент зависання її тільце знаходиться майже у вертикальному положенні. Втім, зависати вона може, зберігаючи і похиле, і вертикальне положення свого тіла.
Надовго зависаючи над квіткою, щоб поласувати його нектаром, колібрі здійснює до 70 рухів в секунду своїми крильцями, що описують вісімки. Ці рухи настільки швидкі, що непомітні для людського ока.
Унікальність крил колібрі в тому, що їх маса становить мало не половину її загальної ваги за рахунок розвинених м'язів. Незвичайно гнучкі плечі дозволяють колібрі легко змінювати кут напрямку жорстких пір'їнок і здійснювати повороти крила.
Нелітаючі пернаті
Для того щоб літати, необхідна наявність:
а) відносно невеликої маси тіла-
б) добре розвиненою мускулатури крил-
в) пропорційності крил і ваги.
Якщо ж маса тіла дуже велика, а крила маленькі та позбавлені розвинених м'язів, ні про які польотах не може бути й мови. Які птахи не вміють літати? Страуси і пінгвіни. Зате природа наділила їх умінням відмінно бігати і пірнати.
Найбільша кількість нелітаючих видів живе в Новій Зеландії:
- ківі;
- султанка такахе;
- пастушок-уека;
- папуга какапо;
- деякі види пінгвінів.
Відсутність природних ворогів в цьому регіоні призвело до того, що у птахів відпала необхідність шукати порятунку в польоті. Більшість нелітаючих птахів знаходяться під постійною загрозою зникнення, оскільки вони абсолютно беззахисні у разі проникнення хижаків на територію їх проживання. Повним винищенням закінчилася історія абсолютно нешкідливою птиці дронт, колись жила на острові Маврикій.
Птиці - найцікавіші створення, їхній світ незвичайно багатоликий. Ви ніколи не замислювалися, чому півень півень? А чому птахи відлітають на південь? А чому зозуля підкидає яйця в чужі гнізда?
Історія еволюції птахів налічує не один мільйон років, і за цей час на землі з'явилися тисячі видів, найціннішою особливістю більшості з яких є здатність літати. Саме птиці змусили людину спрямувати свій погляд в небо і заразили мрією про політ.
