Друга група - справжні пірнаючі птахи, пірнаючи, занурюються на велику глибину (деякі види - на кілька десятків метрів) і активно рухаються в товщі води, відшукуючи і переслідуючи видобуток. Таких видів чіткіше виражені пристосування до пірнання. Зменшується пневматичність кісток. Підвищується щільність (до 0,7-0,8) - притискаючи оперення і довільно зменшуючи обсяг повітряних мішків у момент пірнання, птахи здатні підвищити щільність майже до 1,0. Укорочення крил покращує обтічність тіла у воді, носопровождается погіршенням польоту.Стегновий суглоб зсувається назад. Тому на суші тіло набуває більш-менш вертикального положення (баклани, чистикові, особливо пінгвіни), хода стає незграбною. Рух у товщі води відбувається за допомогою гребних рухів ніг, що роблять різкі поштовхи.Чистикові птахи в товщі води працюють напіврозправленими крилами"підводний політ"), а витягнуті назад ноги з розправленими пальцями виконують лише роль кермів. У пінгвінів при плаванні на поверхні води і при пірнанні функцію рушія виконують перетворені в ласти крила, а ноги працюють лише як кермо.
Тривалість пірнання не перевищує 2-3 хв, лише у небагатьох видів (пінгвіни) - до 5-7 хв. У пірнаючих птахів вищі резерви кисню: більше гемоглобіну в крові та в м`язах. У момент занурення зменшується число серцевих скорочень, акров продовжує інтенсивно забезпечуватися лише головний мозок і деякі внутрішні органи (кишковик, нирки). М`язи, що працюють, використовують кисень, пов`язаний м`язовим гемоглобіном, і переходять на анаеробні процеси (гліколіз), про що свідчить різке підвищення концентрації молочної кислоти після пірнання в м`язах і в крові. У товщі води зазвичай рухаються зі швидкістю 1-2 м/с; пінгвіни здатні розвивати швидкість до 8-10 м/с (до 36 км/год).
Найбільш специфічна форма руху птахів, яка визначила основні риси організації цього класу, - політ.Аеродинаміка польоту птахів складна і досі відома лише у загальних рисах. Пов`язано це з тим, що в польоті змінюється положення махових і площа крила, з різною швидкістю і під різними кутами до горизонту рухаються кістова та основна частини крила і т.п. п. Грубо схематично-фізичну основу польоту можна характеризувати так. Крило завжди понад більш-менш опукло, а знизу увігнуте, передній край крила товстіший (тут лежить скелет, м`язи і кілька шарів пір`я), задній - тонкий і еластичний (утворений лише вершинами махових). Обтікаючи верхню опуклу поверхню крила, зустрічний потік повітря прискорює рух, і над крилом утворюється область зниженого тиску. Створюється підйомна сила, що підсмоктує (піднімає) крило вгору. Коли в польоті птах опускає крило, одночасно протікають два процеси. Відхилені підтиском повітря першорядні махові кінцевої частини крила створюють пропелюючий ефект, внаслідок чого виникає тягова сила, що штовхає крило (і птицю) вперед. Одночасно повітря обтікає основну частину крила (область другорядних махових) і тут створюється, за рахунок різниці тисків над крилом і під крилом, підйомна сила, що подолає силу тяжкості птиці. При підйомі крила вгору махові дещо повертаються, пропускаючи повітря, і тому підйом відбувається з меншим зусиллям. Вершина крила, що рухається вгору і назад, створює деяку додаткову силу тяги, а основна частина крила, як і раніше, створює підйомну силу. Підйомна сила виникає і при обтіканні повітрям тіла і хвоста птаха, що летить.
Такий політ, коли птицаритмічно піднімає і опускає крила, називається махаючим. Змінюючи площа крила та його нахил ("кут атаки"), варіюючи частоту помахів, птиця змінює величину тяги та підйомної сили, змінюючи тим самим швидкість і висоту польоту. Відмінності в розмірах і формі тіла, розмірах і формі крил і хвоста, в інтенсивності та амплітуді помахів крила визначають властивий кожному виду характер польоту. Повільний, зі спокійними і рідкісними помахами крил політ чаплі відрізняється від стрімкого і маневреного польоту ластівок і стрижів і від швидкого, але прямолінійного польоту качок. Але всі ці птахи літають махаючим польотом. Одна з форм махаючого польоту - тремтячий політ, коли птах, посилено працюючи крильми, на короткий час "повисає" у повітрі на одному місці. Так роблять чайки, крачки, дрібні хижаки, що виглядають здобич. Подібним образом "повисають" у повітрі біля квітки висмоктують нектар колібрі-при цьому крило робить 50-80 помахів на секунду.
Другий тип польоту - ширяє - птах з розпростертими практично нерухомими крилами переміщається, використовуючи енергію потоків повітря. Розрізняють статичне ідинамічне ширяння. Статичне ширяння можливе над материками, де стійкі висхідні струми повітря виникають на стиках ландшафтів (ліс і поле і т.п. п.) або при обтіканні повітрям перешкод - урвищ, гірських вершин. Для птахів, що використовують стійкі струми повітря, характерні великі, широкі, закруглені крила з розхідними на кінцях вершинами першорядних махових. Такий політ використовують хижі птахи, лелеки, пелікани. Широкими колами птиці поступово набирають висоту і кружляють, виглядаючи видобуток, або, плануючи з втратою висоти, переміщуються в потрібному напрямку. Динамічне ширяння властиво морським птахам (альбатроси, буревісники, чайки), що мають довгі, вузенькі, із загостреною вершиною крила. Використовуючи завихрення повітря над хвилями або різну швидкість повітряних потоків, птах за вітром планує вниз, набираючи швидкість, і біля самої води, де швидкість вітру уповільнена тертям про воду, повертається проти вітру і злітає вгору, де повітря рухається швидше. Так птах може ширяти годинами, виглядаючи здобич і хапаючи її з пікірування. За відсутності вітру ці птахи парити не можуть, плаваючи, перечікують безвітря.
Птахи, що літають плануючим польотом, здатні і до махаючого польоту. До нього вони вдаються, щоб знайти висхідний термічний потік, підлетіти до гнізда, ухилитися від безпеки і т.д. п. Однак довго літати махаючим польотом вони не можуть. З іншого боку, птахи, що літають махаючим польотом, часом переходять наскольжение чи планування. Загалом, кожен вид користується характерним йому польотом, але за необхідності здатний змінювати як характер польоту, і його швидкість. Лісові дрібні гороб`їні птахи літають зі швидкістю 25-40 км/год, голуби - 30-60, качки і багато куликів - 65-80 км/год. до 100-120 км/год. Найшвидший літун нашої фауни - колючохвостий стриж, що живе в Примор`ї - Hirundapus caudatus -розвиває швидкість до 170 км на годину. Такі швидкості, з якими птахи можуть літати тривалий час. Наприклад, поштовий голуб, летячи зі швидкістю 50-60 км/год, здатний пролетіти без зупинок близько 600 км. На короткий час птахи здатні розвивати і великі швидкості. Великі соколи літають зі швидкістю 60-70 км/год, але при кидку за здобиччю розвивають швидкість понад 100 км/год, а кидаючись на неї з висоти, за рахунокінерції пікірування - і до 300-350 км/год. Таку ж швидкість, але на дуже короткий час - на десятки секунд - здатні розвивати стрижі, що увертаються від хижака, , качки.
Літні можливості та характер польоту кожного виду тісно пов`язані з усіма особливостями його життя: улюбленими місцем проживання, набором кормів і способами його добування, прийомами уникнення небезпеки, дальністю сезонних переміщень і т.д. п. Види, що годуються у воді і при небезпеці ховаються, що ховаються в заростях, володіють швидким, але не маневреним польотом (качки, гагари ідр.). Шалені на землі і при небезпеці намагаються спочатку причаїтисякурячі птахи мають короткі і широкі крила, що дозволяють їм з шумомстрімко злітати під носом приголомшеного хижака і, пролетівши невелику відстань, сховатися в заростях-гучний. Швидкий політ брижів дозволяє їм гніздитися далеко від водойм і щодня літати на водопойза десятки кілометрів. Розшукуючи видобуток, орли, годинами парять у повітрі над відкритими просторами. Ястреби, що підстерігають видобуток і переслідують її в лісі, володіють маневреним польотом, що дозволяє переслідувати видобуток у кронах дерев. чайки і крачки, що розшукують видобуток на землі і в поверхневих шарах води, чергують маневрений махаючий політ з динамічним ширянням і короткочасним "зависанням". Годинами носяться в повітрі, ловлячи дрібних комах, стрижі- вони чергують найшвидший політ зі ковзанням. Ці швидкі і невтомні літуни п`ють нальоту, спаровуються в повітрі і навіть здатні спати вночі, повільно, зі швидкістю 30-40 км/год, літаючи колами на великій висоті.
Література: Наумов Н.П., Карташев Н. Н. Зоологія хребетних. - Ч. 2.- Плазуни, птахи, ссавці: Підручник для біолог. спец.ун-тів. - М.: Вищ.школа, 1979. - 272 с, іл.
Плавання, пірнання та політ птахів
Категорія Різне
Завдяки малій щільності (оперення, повітряні мішки) можуть сідати на воду і злітати з неї і наземні птахи, наприклад . Здатність до справжнього плавання, коли птах знаходиться на воді, годуючись і відпочиваючи, виробилася у представників різних загонів.
У хороших плавців тіло дещо сплющене в спинно-черевному напрямку, що надає великої стійкості на воді, сильно розвинена пневматичність скелета, оперення більш щільне, ніж у наземних птахів, рясніший пух. При плаванні ноги трохи відносяться назад, а сила гребка збільшується тим, що пальці з`єднані плавальною перетинкою (усі чотири - у пеліканоподібних і тільки три, спрямовані вперед, - у , , чайок, гусеподібних) або кожен палець облямовує шкіряста облямівка (, , куликиплавуни).
Пірнання для птахів утруднене через їх низьку щільність.Незважаючи на це, деякі види успішно добувають їжу в товщі води.Пирнаючих птахів можна розділити на дві групи.
До першої відносяться види, що пірнають з пікірування, коли за рахунок інерції птах занурюється у воду на невелику глибину (на 1-2 довжини тіла), схоплюючи в цей момент видобуток, а потім викидається, як пробка, назовні. Так пірнають як добреплаваючі птахи (деякі, трубконосі, чайки), так іптиці, що не вміють плавати, наприклад і з соколоподібних, зимородки з ракоподібних та ін. Пристосувань до пірнання у них мало: трохи щільніше оперення, висока швидкість пікування і т.п. п.
Плавання, пірнання та політ птахів
Друга група - справжні пірнаючі птахи, пірнаючи, занурюються на велику глибину (деякі види - на кілька десятків метрів) і активно рухаються в товщі води, відшукуючи і переслідуючи видобуток. Таких видів чіткіше виражені пристосування до пірнання. Зменшується пневматичність кісток. Підвищується щільність (до 0,7-0,8) - притискаючи оперення і довільно зменшуючи обсяг повітряних мішків у момент пірнання, птахи здатні підвищити щільність майже до 1,0. Укорочення крил покращує обтічність тіла у воді, носопровождается погіршенням польоту.Стегновий суглоб зсувається назад. Тому на суші тіло набуває більш-менш вертикального положення (баклани, чистикові, особливо пінгвіни), хода стає незграбною. Рух у товщі води відбувається за допомогою гребних рухів ніг, що роблять різкі поштовхи.Чистикові птахи в товщі води працюють напіврозправленими крилами"підводний політ"), а витягнуті назад ноги з розправленими пальцями виконують лише роль кермів. У пінгвінів при плаванні на поверхні води і при пірнанні функцію рушія виконують перетворені в ласти крила, а ноги працюють лише як кермо.
Тривалість пірнання не перевищує 2-3 хв, лише у небагатьох видів (пінгвіни) - до 5-7 хв. У пірнаючих птахів вищі резерви кисню: більше гемоглобіну в крові та в м`язах. У момент занурення зменшується число серцевих скорочень, акров продовжує інтенсивно забезпечуватися лише головний мозок і деякі внутрішні органи (кишковик, нирки). М`язи, що працюють, використовують кисень, пов`язаний м`язовим гемоглобіном, і переходять на анаеробні процеси (гліколіз), про що свідчить різке підвищення концентрації молочної кислоти після пірнання в м`язах і в крові. У товщі води зазвичай рухаються зі швидкістю 1-2 м/с; пінгвіни здатні розвивати швидкість до 8-10 м/с (до 36 км/год).
Найбільш специфічна форма руху птахів, яка визначила основні риси організації цього класу, - політ.Аеродинаміка польоту птахів складна і досі відома лише у загальних рисах. Пов`язано це з тим, що в польоті змінюється положення махових і площа крила, з різною швидкістю і під різними кутами до горизонту рухаються кістова та основна частини крила і т.п. п. Грубо схематично-фізичну основу польоту можна характеризувати так. Крило завжди понад більш-менш опукло, а знизу увігнуте, передній край крила товстіший (тут лежить скелет, м`язи і кілька шарів пір`я), задній - тонкий і еластичний (утворений лише вершинами махових). Обтікаючи верхню опуклу поверхню крила, зустрічний потік повітря прискорює рух, і над крилом утворюється область зниженого тиску. Створюється підйомна сила, що підсмоктує (піднімає) крило вгору. Коли в польоті птах опускає крило, одночасно протікають два процеси. Відхилені підтиском повітря першорядні махові кінцевої частини крила створюють пропелюючий ефект, внаслідок чого виникає тягова сила, що штовхає крило (і птицю) вперед. Одночасно повітря обтікає основну частину крила (область другорядних махових) і тут створюється, за рахунок різниці тисків над крилом і під крилом, підйомна сила, що подолає силу тяжкості птиці. При підйомі крила вгору махові дещо повертаються, пропускаючи повітря, і тому підйом відбувається з меншим зусиллям. Вершина крила, що рухається вгору і назад, створює деяку додаткову силу тяги, а основна частина крила, як і раніше, створює підйомну силу. Підйомна сила виникає і при обтіканні повітрям тіла і хвоста птаха, що летить.
Такий політ, коли птицаритмічно піднімає і опускає крила, називається махаючим. Змінюючи площа крила та його нахил ("кут атаки"), варіюючи частоту помахів, птиця змінює величину тяги та підйомної сили, змінюючи тим самим швидкість і висоту польоту. Відмінності в розмірах і формі тіла, розмірах і формі крил і хвоста, в інтенсивності та амплітуді помахів крила визначають властивий кожному виду характер польоту. Повільний, зі спокійними і рідкісними помахами крил політ чаплі відрізняється від стрімкого і маневреного польоту ластівок і стрижів і від швидкого, але прямолінійного польоту качок. Але всі ці птахи літають махаючим польотом. Одна з форм махаючого польоту - тремтячий політ, коли птах, посилено працюючи крильми, на короткий час "повисає" у повітрі на одному місці. Так роблять чайки, крачки, дрібні хижаки, що виглядають здобич. Подібним образом "повисають" у повітрі біля квітки висмоктують нектар колібрі-при цьому крило робить 50-80 помахів на секунду.
Другий тип польоту - ширяє - птах з розпростертими практично нерухомими крилами переміщається, використовуючи енергію потоків повітря. Розрізняють статичне ідинамічне ширяння. Статичне ширяння можливе над материками, де стійкі висхідні струми повітря виникають на стиках ландшафтів (ліс і поле і т.п. п.) або при обтіканні повітрям перешкод - урвищ, гірських вершин. Для птахів, що використовують стійкі струми повітря, характерні великі, широкі, закруглені крила з розхідними на кінцях вершинами першорядних махових. Такий політ використовують хижі птахи, лелеки, пелікани. Широкими колами птиці поступово набирають висоту і кружляють, виглядаючи видобуток, або, плануючи з втратою висоти, переміщуються в потрібному напрямку. Динамічне ширяння властиво морським птахам (альбатроси, буревісники, чайки), що мають довгі, вузенькі, із загостреною вершиною крила. Використовуючи завихрення повітря над хвилями або різну швидкість повітряних потоків, птах за вітром планує вниз, набираючи швидкість, і біля самої води, де швидкість вітру уповільнена тертям про воду, повертається проти вітру і злітає вгору, де повітря рухається швидше. Так птах може ширяти годинами, виглядаючи здобич і хапаючи її з пікірування. За відсутності вітру ці птахи парити не можуть, плаваючи, перечікують безвітря.
Плавання, пірнання та політ птахів
Птахи, що літають плануючим польотом, здатні і до махаючого польоту. До нього вони вдаються, щоб знайти висхідний термічний потік, підлетіти до гнізда, ухилитися від безпеки і т.д. п. Однак довго літати махаючим польотом вони не можуть. З іншого боку, птахи, що літають махаючим польотом, часом переходять наскольжение чи планування. Загалом, кожен вид користується характерним йому польотом, але за необхідності здатний змінювати як характер польоту, і його швидкість. Лісові дрібні гороб`їні птахи літають зі швидкістю 25-40 км/год, голуби - 30-60, качки і багато куликів - 65-80 км/год. до 100-120 км/год. Найшвидший літун нашої фауни - колючохвостий стриж, що живе в Примор`ї - Hirundapus caudatus -розвиває швидкість до 170 км на годину. Такі швидкості, з якими птахи можуть літати тривалий час. Наприклад, поштовий голуб, летячи зі швидкістю 50-60 км/год, здатний пролетіти без зупинок близько 600 км. На короткий час птахи здатні розвивати і великі швидкості. Великі соколи літають зі швидкістю 60-70 км/год, але при кидку за здобиччю розвивають швидкість понад 100 км/год, а кидаючись на неї з висоти, за рахунокінерції пікірування - і до 300-350 км/год. Таку ж швидкість, але на дуже короткий час - на десятки секунд - здатні розвивати стрижі, що увертаються від хижака, , качки.
Літні можливості та характер польоту кожного виду тісно пов`язані з усіма особливостями його життя: улюбленими місцем проживання, набором кормів і способами його добування, прийомами уникнення небезпеки, дальністю сезонних переміщень і т.д. п. Види, що годуються у воді і при небезпеці ховаються, що ховаються в заростях, володіють швидким, але не маневреним польотом (качки, гагари ідр.). Шалені на землі і при небезпеці намагаються спочатку причаїтисякурячі птахи мають короткі і широкі крила, що дозволяють їм з шумомстрімко злітати під носом приголомшеного хижака і, пролетівши невелику відстань, сховатися в заростях-гучний. Швидкий політ брижів дозволяє їм гніздитися далеко від водойм і щодня літати на водопойза десятки кілометрів. Розшукуючи видобуток, орли, годинами парять у повітрі над відкритими просторами. Ястреби, що підстерігають видобуток і переслідують її в лісі, володіють маневреним польотом, що дозволяє переслідувати видобуток у кронах дерев. чайки і крачки, що розшукують видобуток на землі і в поверхневих шарах води, чергують маневрений махаючий політ з динамічним ширянням і короткочасним "зависанням". Годинами носяться в повітрі, ловлячи дрібних комах, стрижі- вони чергують найшвидший політ зі ковзанням. Ці швидкі і невтомні літуни п`ють нальоту, спаровуються в повітрі і навіть здатні спати вночі, повільно, зі швидкістю 30-40 км/год, літаючи колами на великій висоті.
Література: Наумов Н.П., Карташев Н. Н. Зоологія хребетних. - Ч. 2.- Плазуни, птахи, ссавці: Підручник для біолог. спец.ун-тів. - М.: Вищ.школа, 1979. - 272 с, іл.
про автора