Як літають птахи - НАБУ
Енергозберігаючі та без викидів
Люди також навчилися літати. Він також може скористатися термічними властивостями. Однак для польоту йому потрібно обладнання та багато енергії, яку він забирає з викопного палива. Як це роблять птахи, лише з силою свого тіла?
Великі фламінго - Фото: Френк Деререр
Коли я сиджу на скелях, коли бачу, як буревісники наближаються до мене, а потім раптом стрибнув прямо перед собою, цілюсь через скельні ворота і ковзаю назад на море, я завжди вражений. Або лелеки в Ізраїлі - тисячі - повільно, з жорстко розкритими крилами, вони піднімаються все вище і вище у висхідному потоці, не махаючи крилами. А потім на вершині вони падають і летять, все ще не махаючи крилами, далі на північ. Вони можуть досягти швидкості в сто-двісті кілометрів на годину - і все це без жодних витрат енергії.
Ну, люди теж навчились літати. Він також може скористатися термічними властивостями. Однак зараз йому потрібно обладнання для польоту. Жодне пір’я з цим не впорається, і все людське тіло не зовсім налаштоване на польоти: занадто незграбне, занадто жирне і занадто важке. Якби у нього були легко побудовані трубчасті кістки. І пір’я легкі пір’ячко. Але людина - істота, яка пов’язана із землею. І якщо він хоче швидко дістатись з місця на місце, йому потрібна величезна кількість енергії, переважно невідновлювана, викопна енергія.
Максимальна маса польоту десять кілограмів
Насправді вага тіла видається обмежуючим фактором для самостійного польоту. Деякі птахи досягають значної ваги, незважаючи на свою легку конструкцію. Білий лелека, моряк, важить майже чотири кілограми. Канюк важить 850 грамів, ганнет 2,8 кілограма, мандрівний альбатрос важить дев'ять, а лебедь-шипун близько десяти кілограмів. Це приблизно верхня межа для птахів, здатних літати. Це можна пояснити фізикою польоту птахів. Більш важким птахам доведеться літати швидше, і вони досягають успіху лише в межах.
Чайка з меншою чорною спиною - Фото: Френк Деререр
Щось інше важливо для польоту: обтічна статура і гладкі, вітряні поверхні. Люди сумують за тим і іншим. Як жалюгідно спочатку виглядає політ людей на тлі польотних маневрів птахів. Політ птахів - це справді свобода, у вашому розпорядженні тисячі м’язів. Зоологи підрахували, що лише в гусі під шкірою знаходиться понад 12000 м’язів, які використовуються для переміщення пір’я. Птахи можуть регулювати крила вгору, вниз, вперед або назад. Ви можете зменшити площу крила, вибрати різні кути атаки, скрутити крила і одночасно рухати хвостом.
Неперевершена маневреність
Ніколи не буде літаючої машини, яка б працювала настільки злагоджено, навіть якщо кажуть, що є планери, які хоча б теоретично перевершують птахів у плаванні. Але це стосується лише плавання, а не маневрування. Який літак зміг би імітувати альбатрос, що ширяє над хвилевими гребенями? Альбатроси можуть плавати годинами, не махаючи крилами жодного разу. Вітер сповільнюється відразу над хвилями і повільніше, ніж у верхніх шарах. Альбатрос летить дуже близько до поверхні води, стоїть проти вітру і піднімається в процесі. Роблячи це, він набирає все більших швидкостей вітру та набирає висоту, поки його імпульс не витрачається. Потім він знову ковзає вниз, щоб збільшити свою швидкість, і нарешті знову піднімається проти вітру (цей тип польоту називається "динамічним ковзанням"). І так годинами круговими рухами. Це не тільки фізично захоплююче, але й неймовірно красиво.
Звичайно, серед птахів є також дуже різні рівні флаєрів. Куріпки, наприклад, літають лише втекти від ворогів. Якщо їх піднімають кілька разів, вони швидко втомлюються. З іншого боку, це тремтячий політ пустельки або колібрі. Багато маленьких птахів рухаються, активно махаючи крилами, і, звичайно, для цього потрібна енергія. Моряки - їхнє ім’я говорить про все - є винятком. Здається, вони сплять під час польоту навіть вночі. Типові моряки серед птахів мають великі площі крил, щоб мати можливість користуватися висхідними потоками.
Сила тяжіння і тяга
У повітряному просторі пересуваються добрі 8500 видів тварин: крім птахів, особливо великої групи кажанів, а також літаючі білки, повітряні змії, жаби-дерева, навіть риби та змії знають, як принаймні ковзати по повітрю.
Активні пілоти стикаються з двома проблемами: сила тяжіння та опір. Подолання обох вимагає енергії. Подібно до того, як людина біжить, голуб повинен збільшити свої метаболічні показники в п’ять разів, коли летить прямо вперед. Політ на сходження та перехідні процеси при зльоті коштують додаткових двадцяти відсотків продуктивності. Тільки політ з оптимальною швидкістю можливий з мінімальною потужністю. На початку голуби спочатку використовують швидко мобілізуються вуглеводи для отримання енергії, а під час безперервного польоту вони перемикаються на спалювання жиру.
Жайворонки та шпаки - Фото: НАБУ/Гартмут Млецко
Кількість енергії, необхідної для транспортування певної ваги на певну відстань, цілком порівнянна для біологічних та технічних авіаторів. Голуби роблять лише половину, а також джембо-джет, оброблений для оптимальних транспортних витрат. Оскільки чим легше транспортний засіб, тим гірший баланс: реактивним літакам потрібна лише половина енергії малих літаків, крихітні мухи в двадцять разів перевищують транспортні витрати, ніж голуби. Такі спеціалісти, як вертольоти та колібрі, дуже енерговитратні: літаки з поворотним крилом повинні вкладати вдесятеро більше енергії, ніж реактивні літаки та присоски нектару в п’ять разів більше, ніж голуби.
Встановити АЗС
У польоті літаки спалюють паливо і стають легшими. Мігранти на далекі відстані серед птахів також втрачають масу тіла, але головним чином через втрату води. Вони справді загрожують висохнути. Щоб не перегріватися, їм доводиться вдихати тепло, яке утворюється під час подачі енергії, за допомогою пари. Окрім їжі, запаси води також обмежують можливість птахів подорожувати. І цим сіра теорія підтверджує нашу щоденну природоохоронну практику: мігруючим видам потрібні місця відпочинку для поетапного заправлення, інакше складний обмін речовин та енергетичний баланс кожної окремої тварини не можуть функціонувати. Мережа майже природних зон відпочинку, пропонованих продуктів харчування та води - це екологічні заправні станції - саме тут енергія!
Стефан Бош і Клаус Руге
докладніше на цю тему
Вам подобається спостерігати за птахами і дивуватися, чому вони ніколи не стикаються? Ні в зграї при зміні напрямку, ні коли дві птиці летять назустріч? Експерт птахів НАБУ д-р. Стефан Бош пояснює, як це працює. Більше →
Коли вечірнє сонце торкається обрію і тисячі ластівок падають в очереті, ворони рояться по всьому місту довгими роями або сороки збираються в лісі, ви можете здогадатися, чому масові птахи завжди вражали людей. Більше →
Пов’язані теми
Якщо ви знаєте, в якій частині середовища існування птахи зазвичай співають, ви можете знайти їх легше, якщо хочете безпосередньо спостерігати за ними. Кожен вид птахів віддає перевагу типовим співочим місцям. Ті, хто їх знає, більше розважаються співом птахів і краще знають, як захистити співаків. Більше →
Для нас, людей, сполучення, як правило, є романтичним, тому що чоловіки і жінки хочуть, щоб їх залицяли. У тваринному світі це трохи більш однобічно. Також є реклама, але часто лише чоловікам доводиться багато працювати, коли починається сезон залицянь. Більше →
На великій відстані птахи можуть розпізнати комах або здобич розміром в міліметри від польоту. Як це можливо? Особливі властивості організму зміцнюють їх зір. Наприклад, хитання головою або круговий огляд на 360 ° незамінні в боротьбі за виживання. Більше →
Птахи - багатоталановиті майстри: вони молотять, свердлять та рубають та використовують для цього інструменти. А деякі птахи навіть артистичні! Більше →