Птицы: полет
Наиболее специфическая форма движения птиц, определившая основные черты организации этого класса, — полет. Аэродинамика полета птиц сложна и до сих пор известна лишь в общих чертах. Связано это с тем, что в полете меняется положение маховых и площадь крыла, с разной скоростью и под разными углами к горизонту двигаются кистевая и основная части крыла и т.п.
Грубо схематично физическую основу полета можно характеризовать так. Крыло
всегда сверху более или менее выпукло, а снизу вогнуто, передний край крыла
более толстый (здесь лежит скелет, мышцы и несколько слоев перьев), задний
— тонкий и эластичный (образован лишь вершинами маховых). Обтекая верхнюю
выпуклую поверхность крыла, встречный поток воздуха ускоряет движение, и
над крылом образуется область пониженного давления. Создается подъемная
сила, подсасывающая (поднимающая) крыло вверх. Когда в полете птица
опускает крыло, одновременно протекают два процесса. Отгибающиеся под
давлением воздуха первостепенные маховые концевой части крыла создают
пропеллирующий эффект, в результате чего возникает тяговая сила, толкающая
крыло (и птицу) вперед.
Такой полет, когда птица ритмично поднимает и опускает крылья, называется
машущим. Изменяя площадь крыла и его наклон («угол атаки»),
варьируя частоту взмахов, птица изменяет величину тяги и подъемной силы,
меняя тем самым скорость и высоту полета. Различия в размерах и форме тела,
размерах и форме крыльев и хвоста, в интенсивности и амплитуде взмахов
крыла определяют свойственный каждому виду характер полета.
Второй тип полета — парящий; птица с распростертыми практически
неподвижными крыльями перемещается, используя энергию потоков воздуха.
Различают статическое и динамическое парение. Статическое парение возможно
над материками, где устойчивые восходящие токи воздуха возникают на стыках
ландшафтов (лес и поле и т. п.) или при обтекании воздухом препятствий —
обрывов, горных вершин. Для птиц, использующих устойчивые токи воздуха,
характерны большие, широкие, закругленные крылья с расходящимися на концах
вершинами первостепенных маховых.
Летающие планирующим полетом птицы способны и к машущему полету. К нему
они прибегают, чтобы найти восходящий термический поток, подлететь к
гнезду, увернуться от опасности и т.
п. Однако долго летать машущим полетом
они не могут. С другой стороны, птицы, летающие машущим полетом, временами
переходят на скольжение или планирование. В общем, каждый вид пользуется
характерным для него полетом, но при необходимости способен менять как
характер полета, так и его скорость. Лесные мелкие воробьиные птицы летают
со скоростью 25-40 км/ч, голуби — 30-60, утки и многие кулики — 65-80 км/ч;
ловящие насекомых в воздухе ласточки обычно летают со скоростью 40-60 км/ч,
а стрижи — даже до 100- 120 км/ч.
Самый быстрый летун нашей фауны — живущий в Приморье
колючехвостый стриж — Hirundapus caudatus
— развивает скорость до 170 км в час. Таковы скорости, с которыми птицы
могут летать длительное время. Например, почтовый голубь, летя со скоростью
50- 60 км/ч, способен пролететь без остановок около 600 км. На короткое
время птицы способны развивать и большие скорости. Крупные соколы летают со
скоростью 60-70 км/ч, но при броске за добычей развивают скорость более 100
км/ч, а бросаясь на нее с высоты, за счет инерции пикирования — и до
300-350 км/ч.
Такую же скорость, но на очень короткое время — на десятки
секунд — способны развивать увертывающиеся от хищника стрижи, голуби,
утки.
Лётные возможности и характер полета каждого вида тесно связаны со всеми
особенностями его жизни: предпочитаемыми местообитаниями, набором кормов и
способами его добывания, приемами избегания опасности, дальностью сезонных
перемещений и т. п. Виды, кормящиеся в воде и при опасности прячущиеся в
зарослях или ныряющие, обладают быстрым, но не маневренным полетом (утки,
гагары и др.). Кормящиеся на земле и при опасности старающиеся сначала
затаиться куриные птицы имеют короткие и широкие крылья, позволяющие им с
шумом стремительно взлетать под носом ошеломленного хищника и, пролетев
небольшое расстояние, скрыться в зарослях; громкое хлопанье крыльев при
взлете предупреждает об опасности соседей. Быстрый полет рябков позволяет
им гнездиться вдали от водоемов и ежедневно летать на водопой за десятки
километров. Разыскивая добычу, орлы, канюки, коршуны часами парят в воздухе
над открытыми пространствами.
Ссылки:
- Птицы: распространение
- Птицы: основные типы движения
Как летают птицы?
Опорно-двигательный аппарат
Для способности полёта важно иметь лёгкий скелет, и к тому же крайне прочный, чтобы он мог выдерживать нагрузки при взлёте и посадке. Лёгкость обеспечивают полости в костях, заполненные воздухом. Но если кости были б полностью полые, они бы не отличались прочностью.
Чтобы это компенсировать природа создала «балки» подпирающие кости изнутри.
Клюв — тоже способ облегчения скелета, к тому же он повышает аэродинамику, важную в полёте. Он намного легче челюстей с зубами. Скелет птиц имеет ещё много особенностей и различных видоизмененных костей, служащих как для полёта, так и для других приспособлений. Итак, скелет лёгкий и прочный, но что дальше? Основной летательный аппарат птиц это крылья. Что же они из себя представляют?
Крылья
Передние конечности птиц — это редукцированные передние конечности рептилий, от которых птицы произошли. Миссия крыльев быть аэродинамичными и сильными, но при этом лёгкими. Как же это достигает природа?
Природа создала крылья — чудо инженерии. С птиц люди и черпали знания, чтобы тоже освоить воздушное пространство.
Крылья прекрасны с аэродинамической стороны. По форме крыло в разрезе напоминает каплю, приплюснутую снизу. Благодаря этой форме воздух над крылом проходит быстрее.
Из-за увеличения скорости потока, давление уменьшается. В то же время под крылом создаётся высокое давление и крыло вместе с птицей (или самолётом) летит вверх.
Ещё одна особенность крыла это ограниченное движение запястного сустава. Мы, люди, можем двигать кистью в разные стороны без препятствий. Птицам же в полете требуется твёрдое положение крыла в пространстве. Движение запястья тут совсем ни к чему. Поэтому, птичье запястье может двигаться только в одной проскости, как локоть.
Двойное дыхание
Способность летать, довольно энергозатратная штука. Мыщцам требуется много кислорода постоянно. Для этого есть ещё один крайне интересный механизм. У птиц не бывает отдышки, они буквально вдыхают когда выдыхают.
Механизм двойного дыхания не такой замысловатый каким кажется на первый взгляд. Птицы обладают не растижимыми лёгкими, но при этом все пространство между органами, а иногда и пространство в костях, заполненно очень даже растижимыми воздушными мешками.
В состоянии покоя, то есть не в полёте, дыхание происходит без участия легочных мешков. Самое интересное начинается, когда птица взмывает в воздух.
В состоянии покоя дыхание производится за счет мышц грудины, но в полете её мышцы заняты поднятием и опусканием крыльев. Как же тогда птица дышит? За счёт крыльев! При поднятии и опускании крыльев воздушные мешки расширяются, засасывая воздух, и сжимаются обратно, выталкивая воздух.
Важно уточнить, что газообмен происходит только в лёгких. Легочные мешки не способны совершать газообмен.
На стадии вдоха передние и задние воздушные мешки расширяются, свежий воздух попадает в лёгкие и задние мешки, а отработанный воздух из лёгких переходит в передние мешки.
Во время выдоха легочные мешки сжимаются, отработанный воздух из лёгких и передних мешков выдыхается, а в лёгкие из задних мешков попадает свежий воздух. Получается, что в лёгких постоянно есть свежий воздух. Очень удобная вещь, думаю многие бы не отказались от двойного дыхания.
Также воздушные мешки участвуют в терморегуляции во время полёта. Находясь рядом с активно работающими грудными мышцами, они выводят лишнее тепло вместе с выдыхаемым отработанным воздухом. Так как перьевой покров очень хорошо сохраняет тепло, птица может перегреться, а легочные мешки помогают избежать этого. Такой механизм дыхания есть не только у птиц, но и у некоторых рептилий.
Организм птиц это несомненно совершенное инженерное решение, комплекс систем, которые крайне слаженно работают вместе, чтобы обеспечить птицам полёт и выживание. Птица — это прекрасный баланс лёгкости и силы, в ней собраны множество эффективных систем, которым людям ещё предстоит учиться.
Birds in Flight — руководство по идентификации
Birds in Flight — руководство по идентификацииПерейти к содержимому
Ошибка
: Контент защищен !!
40 Чудесные фотографии птиц в полете
Сделать отличные снимки, когда птицы неподвижно сидят на ветке или на земле, иногда может быть довольно сложной задачей, но становится все труднее, когда они находятся в полете.
Мы знаем, что для фотосъемки птиц часто требуются специальные объективы, а также множество проб и ошибок, и, конечно же, нужно оставаться неподвижным и прятаться, чтобы не отпугнуть птиц. Ниже приведены 40 примеров фотографий птиц в полете . Вы, конечно, заметите, что на многих из этих фотографий птица изображена на фоне голубого неба, чего и следовало ожидать от фотографий птиц, но настоящая проблема заключается в создании отличной композиции и обеспечении того, чтобы вы запечатлели интересный момент.
Не забудьте прочитать нашу статью о фотографировании птиц и природы в условиях не самого идеального освещения.
Great Blue Heron
Photo by Jamie McCaffrey
Northern Shovelers In Flight
Photo by Peter Massas
British Airways
Photo by Modestas Jonauskas
Dove
Photo by Paul Chiorean
Jacobin Cuckoo
Фото Коши Коши
Чернокоугороженная ночь Heron
Фотография Энди Морфу
Белого цвета
Фото Энди Морфу
Flying Cocoi Heron
Фото Тамбако.