Птицы летают, буквально махая руками. Крылья птиц аналогичны человеческим рукам, а их части соответствуют плечам, локтям, запястьем и кистям. Однако в отличие от рук устройство крыла пернатых таково, что оно двигается свободно только в плечевых суставах.
Ради способности летать всё в организме пернатых подверглось изменениям. Тело стало обтекаемым, мышцы и кости видоизменились, чтобы увеличилась сила и уменьшился вес тела. Строение крыла птицы тесно связана с его функцией — создавать подъемную силу и тягу. (Как летают птицы)
В связи с высокими энергетическими потребностями развились исключительно эффективные легкие и система кровообращения.
Пища птиц высококалорийна, пищеварительная система обеспечивает ее быстрое переваривание. Только у пернатых есть перья, которые играют важную роль в полете и в регуляции температуры тела.
Мышцы самого крыла обеспечивают его складывание и управляют положением отдельных перьев. Эти мышцы невелики, и их вклад в сопротивление воздуху при полете мал. Сила для полета создается массивными мышцами, прикрепленными к грудине и соединенными сухожилиями с костями крыла. Когда грудные мышцы сокращаются, они тянут сухожилия, которые, в свою очередь, приводят в движение крылья. Одна группа грудных мышц обеспечивает мах вниз, меньшая группа — вверх.
Строение крыла и типы маховых перьев
Крыло покрыто кожей и перьями. Мелкие кроющие перья прилегают к телу и служат защитой для кожи. Большие маховые перья создают тягу и подъемную силу.
У пернатых многие кости полые, укрепленные внутренними перегородками, распорками. Массивные грудные мышцы опускают крыло вниз; меньшие по размеру - поднимают его. По внешнему краю расположены маховые перья первого порядка, участвующие в создании тяги и управлении полетом. Маховые перья второго порядка создают подъемную силу.
Хотя в принципе все крылья устроены одинаково, виды крыльев у разных пернатых различаются в зависимости от образа жизни. У таких наземных обитателей, как фазан и перепел, они короткие и закругленные, что позволяет им почти вертикально взлетать и быстро скрываться. У ласточек, стрижей и других «лихачей» открытых пространств — узкие серповидные. Крупные неморские парящие хищники, например кондоры и орлы, имеют длинные и широкие крылья.
Кости птиц — легкость и прочность скелета
Чтобы летать, нужно быть сильным, но легким. У многих видов пернатых 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.
Уникальное строение перьев птиц: от маховых до пуховых
Часто задаваемые вопросы
Почему крыло птицы сравнивают с рукой человека?
Анатомически крыло птицы гомологично руке человека: оно имеет плечевую, локтевую и лучевую кости, а также видоизмененную кисть. Однако суставы и мышцы крыла специализированы исключительно для обеспечения аэродинамики и создания подъемной силы.
Зачем птицам нужны полые кости?
Процесс пневматизации (заполнения костей воздухом) позволяет значительно снизить вес тела, не теряя в прочности. Внутренние перегородки-распорки внутри костей обеспечивают жесткость, необходимую скелету птицы для выдерживания нагрузок при взлете.
Какие мышцы являются самыми важными для полета?
Главную роль играют массивные грудные мышцы, которые крепятся к килю (специальному выросту на грудине). Они составляют до 20% веса птицы и обеспечивают мощный опускающий взмах, создавая тягу.
В чем разница между маховыми перьями разных порядков?
Маховые перья первого порядка крепятся к кисти и отвечают за горизонтальную тягу (скорость) и маневры. Перья второго порядка крепятся к предплечью и формируют несущую поверхность крыла, обеспечивая подъемную силу.