Все ли птицы летают

Летать умеют далеко не все птицы - в ходе эволюции некоторые эту способность утратили. В отряде пингвинов нет летающих видов. В других же группах есть как летающие, так и нелетающие, например бакланы и попугаи. Нелетающие птицы обычно встречаются на островах, где в свое время не водились хищники. Однако в наши дни они могут стать жертвой собак, мангустов и других хищников. Не летают также очень крупные птицы, например страусы, зато они быстро бегают и защищаются с помощью сильных ног.

Чтобы летать, нужно быть сильным, но легким. У многих видов птиц есть полые кости с поперечными перегородками для прочности. Пустоты в костях соединены с системой воздушных мешков - легочных и носоглоточных, что позволяет иметь резервный запас воздуха и вентилировать мускулы.

Для птиц характерно сращение костей, благодаря чему увеличивается жесткость скелета и создается прочная опора движущимся крыльям и ногам. Грудная клетка и позвоночник гораздо менее подвижны, чем у других позвоночных животных. Зато у птиц очень подвижная шея.

Чем быстрее птица машет крыльями в полете, тем чаще она дышит. Работа крыльев связана с движениями грудной клетки. Когда крылья поднимаются, она активно сокращается и выталкивает воздух из легких и воздушных мешков. При опускании крыльев воздух пассивно проникает в легкие.

У людей акт дыхания происходит иначе - воздух активно засасывается на вдохе и пассивно выходит на выдохе. В результате таких особенностей птицы являются удивительными летающими позвоночными, нередко превосходящими по ряду показателей летательные аппараты человека. Например, во время перелетов над океаном бурокрылые ржанки преодолевают до 400 км без единой посадки, теряя около 60 г своей массы. Если бы самолеты обладали такими способностями, то могли бы пролетать до 30 км, используя менее половины литра горючего. Реальный расход топлива в восемь раз больше.

 

Взлет и приземление птиц

Для многих птиц взлет и посадка являются самым трудным маневром. При взлете птице необходимо придать сильное ускорение, чтобы оторваться от земли или ветке. Например, маленький воробей перед взлетом подпрыгивает и начинает быстро махать крыльями. Более тяжелые пернатые, что бы взлететь, делают разбег с расправленными крыльями. Водоплавающие птицы, чтобы набрать скорость бегут по воде перед взлетом.

Властелины воздуха стрижи и фрегаты не способны подняться в воздух с земли, для взлета эти птицы падают с высоты расправив крылья.

При приземлении птицы планируют с помощью крыльев. Во время посадки их тело разворачивается вертикально, птица распускает хвост, а ноги опускает вниз, выставив вперед. Роль тормоза при приземлении у птиц выполняет крылышко, это пучок перьев на первом пальце крыла.

Для приземления птице нужно трансформировать поступательное движение и смягчить удар о землю. Если движение не замедлится достаточно или помешает порыв ветра, птица может разбиться.

При посадке утка низко летит над водой и приводняется, тормозя своими перепончатыми лапами и создавая крыльями обратный ход, чтобы снизить скорость. Для взлета с воды или с суши птица создает крыльями поток воздуха. Так, нырок бежит по воде, хлопая крыльями, пока не наберет достаточной скорости для отрыва от поверхности.

Как птицы зависают в воздухе

Обычно, когда птица машет крыльями, она движется вперед. Но некоторые виды, например скопы, нектарницы и зимородки, могут висеть в воздухе.

Удивительны в этом отношении крохотные колибри, которые зависают перед цветком, чтобы выпить нектар. При этом птичка как бы стоит на хвосте, а крылья быстро описывают восьмерку в горизонтальной плоскости. Колибри способны очень долго и с большой частотой махать крыльями благодаря тому, что их грудные мышцы огромны по отношению к размерам тела.

Когда птица летит вперед, тяга создается лишь опусканием крыла, а подъемная сила - опусканием и взмахом. У других птиц подъемная сила возникает только при движении крыла вниз. Когда колибри зависает, туловище и крылья принимают почти вертикальное положение, При этом крылья создают подъемную силу, но не тягу.

Как парят орлы

Почти все птицы время от времени парят, хотя бы недолго. Даже колибри могут прервать свой жужжащий полет, чтобы спланировать с цветка на цветок на неподвижных крыльях.

Такие тяжелые птицы, как лебеди и дрофы, парят лишь при приземлении. Мелкие птицы, как правило, не могут эффективно скользить по воздуху сколько-нибудь продолжительное время. Для многих птиц парение - это не только альтернатива обычному машущему полету. Некоторые виды ястребов, а также орлы, пеликаны и аисты летают в основном именно паря -скользя по воздуху вверх. Имея длинные по сравнению с телом крылья, эти птицы используют восходящие потоки воздуха (если воздух неподвижен, так летать невозможно).

Восходящие потоки воздуха существуют возле препятствий: в горах, над холмами, обрывами и т.п. - здесь они небольшие, локальные. Кроме того, обширные воздушные массы поднимаются вверх, когда отраженное тепло солнца нагревает воздух у поверхности земли. В таком потоке движение вверх происходит по широкой спирали, при этом поднимающаяся воздушная масса образует как бы большой купол. Термических восходящих потоков обычно нет над большими водными пространствами, а также ночью. За некоторыми исключениями, парящие птицы избегают мест, где море встречается с сушей, и не летают в темноте.

В восходящем потоке птица поднимается кругами на большую высоту, перемещается в нужном направлении по горизонтали в процессе плавного спуска, достигает следующего потока и снова кругами поднимается вверх. Таким способом птицам за один день удается покрыть большое расстояние, преодолеть в итоге тысячи километров

Хищные птицы превосходно летают. Среди них есть настоящие воздушные акробаты, например полевой лунь, который передает пищу своей партнерше в полете. Самец и самка различаются по цвету, но у обоих белая гузка.
Самец бросает добычу самке, которая переворачивается вверх ногами, чтобы ее поймать.

Почему морские птицы так хорошо летают

Восходящие потоки воздуха, обеспечивающие парение птиц над сушей, отсутствуют над морем. Поэтому такие птицы, как альбатросы, буревестники и олуши, используют принципиально иную технику парения.

Морские птицы владеют особым планирующим полетом, использующим силу горизонтальных ветров и отраженных от волн струй воздуха. Воздушные течения у поверхности воды медленнее, чем на высоте. Птица планирует с высоты почти до самой воды, затем за счет ускорения от спуска взмывает вверх и резко поворачивает против ветра. Ветер создает подъемную силу, перенося птицу вверх, в полосу более мощных воздушных потоков. Наконец она разворачивается и снова планирует вниз.

Ласточки в полете

Ласточки в изящном и долгом полете ловят насекомых, на лету касаются воды, чтобы попить. Здесь изображена ласточка-касатка, распространенная в Европе, Северной Америке, Азии и Африке. Эти птицы редко опускаются на землю, в основном за материалом для гнезда. Этим занимаются самцы, у которых хвост длиннее и вилка на нем глубже, чем у самок, чья задача - строить гнездо.

У ласточек очень длинные сезонные перелеты: ласточки-касатки перелетают из Норвегии в Южную Африку, покрывая 11 000 км. Преследуя летающих насекомых, ласточки почти все время изменяют направление полета. Ласточки на лету не только едят, но и пьют, очень широко раскрывая клюв.

Как птицы обходятся без рук

Поскольку у птиц передние конечности видоизменены в крылья, обычные их функции - ходьба, хватание, лазание, плавание - выполняются иным образом. Для ходьбы, бега и прыжков птицам служат задние конечности. Плавают и лазают они тоже с помощью ног, хотя иногда используются и другие части тела. В тропических лесах Южной Америки птенцы гоацина взбираются на деревья при помощи особых когтей на крыльях, попугаи используют для этой цели клюв. Некоторые водоплавающие птицы полурасправленными крыльями гребут, как веслами, а сухопутные птицы, упав в воду, могут догрести до безопасного места тоже с помощью крыльев. Птицы поднимают предметы клювом. Попугаи, ястребы и вороны могут манипулировать предметами и при помощи ног.

Какие органы чувств нужны для полета

У птиц прекрасное зрение. С помощью глаз они обнаруживают препятствия и пищу, определяют расстояние, ориентируются по звездам. По зрению птицы занимают первое место в животном мире. В полете важно также чувство равновесия и положения тела. Что касается птиц, то у них равновесие заложено анатомически: вес и взаимное расположение органов оптимальны для эффективного полета. Равновесие поддерживается при помощи заполненного жидкостью внутреннего уха, которое действует по принципу гироскопа: птица определяет отклонение от горизонта и может сохранять нужную высоту полета.

Не столь ясна роль осязания в полете. Воздушные потоки, непрерывно меняющие направление и силу, продувают перья птицы. В коже у основания пера имеются нервные окончания, чувствительные к вызванному воздушными потоками движению перьев. Птица может шевелить каждым пером в отдельности, сокращая мышцы у его основания. Осязание помогает уложить перья аэродинамически оптимально.

Мясо домашней птицы - это мышечная ткань, которая может состоять из волокон двух разных типов. В белых мышечных волокнах, способных к быстрому сокращению, источником энергии служит гликоген. Однако их кровоснабжение ограничено, эффективность накопления энергетических запасов и удаления продуктов жизнедеятельности сравнительно невелика. Птицы, у которых в грудных мышцах преобладают белые волокна, не способны к длительному полету.

Красные волокна тонкие, густо пронизаны кровеносными сосудами и сокращаются несколько медленнее. У кур и других нелетающих птиц, которые почти постоянно находятся на ногах, в ножных мышцах преобладают красные волокна и они темнее грудных. Такие птицы, как ласточки, которые почти все время находятся в полете, а ходят мало, имеют темные грудные и светлые бедренные мышцы. В красных волокнах основной источник энергии -жир, они обеспечивают продолжительные полеты.

Почему птицы не устают

Крошечная славка, взмахивая крыльями несколько раз в секунду, может лететь безостановочно 10 часов и долее. Птицы покрывают гигантские расстояния без видимых признаков усталости. Выносливость обеспечивается удивительной синхронизацией всех систем организма. Мышцы, поднимая и опуская крылья, одновременно сжимают и расширяют грудную клетку, наполняя и опорожняя легкие. В результате дыхание совпадает по частоте с движением крыльев.

Строение и функционирование птичьих легких уникально. Когда птица дышит, некоторое количество воздуха через бронхи попадает сразу в легкие, где в губчатой ткани кислород воздуха поступает в кровь. Но большее количество воздуха проходит через легкие насквозь (почти без газообмена) в воздушные мешки, откуда при выдохе попадает в дыхательные трубочки легких и отдает свой кислород. Таким образом, птица получает кислород и на вдохе, и на выдохе.