✖


Jump to content

Птичий полет

Стая домашних голубей, каждый в разной фазе полета.

Полет птиц — основной способ передвижения, используемый большинством видов птиц , при котором птицы взлетают и летают . Полет помогает птицам питаться, размножаться , избегать хищников и мигрировать .

Полет птиц включает в себя несколько типов движений, включая зависание, взлет и приземление, включая множество сложных движений. По мере того, как различные виды птиц в течение миллионов лет адаптировались к конкретной среде обитания, добыче, хищникам и другим потребностям, они развили специализацию своих крыльев и приобрели разные формы полета.

полет птиц Существуют различные теории о том, как развивался , в том числе полет от падения или планирования ( гипотеза « деревья вниз» ), от бега или прыжка ( гипотеза « с земли вверх» ), от бега по наклонной поверхности с помощью крыльев или от поведения «проавис» (нападение). [1]

Основная механика полета птиц.

[ редактировать ]

Подъем, сопротивление и тяга

[ редактировать ]

Основы полета птиц аналогичны основам полета самолетов , в которых аэродинамическими силами, поддерживающими полет, являются подъемная сила, сопротивление и тяга. Подъемная сила создается действием воздушного потока на крыло , представляющее собой аэродинамический профиль . Профиль имеет такую ​​форму, что воздух оказывает чистую направленную вверх силу на крыло, в то время как движение воздуха направлено вниз. У некоторых видов дополнительная чистая подъемная сила может возникать за счет воздушного потока вокруг тела птицы, особенно во время прерывистого полета, когда крылья сложены или полусложены. [2] [3] (ср. подъем тела ).

Аэродинамическое сопротивление — это сила, противоположная направлению движения и, следовательно, источник потерь энергии в полете. Силу сопротивления можно разделить на две части: сопротивление, вызванное подъемной силой , которое представляет собой внутренние затраты крыла, создающего подъемную силу (эта энергия заканчивается в основном в вихрях на законцовках крыла ), и паразитное сопротивление , включая сопротивление поверхностного трения из-за трения воздуха. и поверхности тела и образуют сопротивление лобовой части птицы. Обтекаемость тела и крыльев птицы уменьшает эти силы. В отличие от самолетов, у которых есть двигатели для создания тяги, птицы машут крыльями с заданной амплитудой и частотой взмахов для создания тяги.

Полет

[ редактировать ]

Птицы используют в основном три типа полета, отличающиеся движением крыльев.

Планирующий полет

[ редактировать ]
Малые фламинго летят строем.

В планирующем полете восходящая аэродинамическая сила равна весу. В планирующем полете двигательная установка не используется; энергия для противодействия потерям энергии из-за аэродинамического сопротивления либо берется из потенциальной энергии птицы, что приводит к нисходящему полету, либо заменяется восходящими потоками воздуха (« термиками »), называемыми парящим полетом. Для специализированных парящих птиц (облигатных парящих) решение совершить полет тесно связано с атмосферными условиями, которые позволяют людям максимизировать эффективность полета и минимизировать затраты энергии. [4]

Хлопающий полет

[ редактировать ]
При движении крыльев вниз создается подъемная сила, а во время подъема крылья складываются.

Когда птица машет крыльями, а не планирует, ее крылья продолжают развивать подъемную силу, как и раньше, но подъемная сила вращается вперед летными мышцами , обеспечивая тягу , которая противодействует лобовому сопротивлению и увеличивает ее скорость, что также приводит к увеличению подъемной силы. противодействовать его весу , позволяя ему сохранять высоту или подниматься. Взмахивание включает в себя два этапа: ход вниз, который обеспечивает большую часть тяги, и ход вверх, который также может (в зависимости от крыльев птицы) обеспечивать некоторую тягу. При каждом взмахе вверх крыло слегка складывается внутрь, чтобы снизить энергетические затраты на полет с машущим крылом. [5] Птицы меняют угол атаки непрерывно в пределах взмаха, а также со скоростью. [6]

Граничный полет

[ редактировать ]

Маленькие птицы часто летают на большие расстояния, используя технику, при которой короткие взмахи чередуются с интервалами, когда крылья прижимаются к телу. Это схема полета, известная как полет с «привязкой» или «с перекрытием закрылков». [7] Когда крылья птицы сложены, ее траектория преимущественно баллистическая с небольшой подъемной силой тела. [3] Считается, что схема полета снижает требуемую энергию за счет уменьшения аэродинамического сопротивления на баллистическом участке траектории. [8] и повысить эффективность использования мышц. [9] [10]

зависание

[ редактировать ]
Колибри с рубиновым горлом может взмахивать крыльями 52 раза в секунду.
Продолжительность: 26 секунд.
Парящий колибри очерчивает рисунок восьмерки (который напоминает полет насекомого ): сопротивление, возникающее при каждом толчке, уравновешивается, пока подъемная сила уравновешивает вес.

Несколько видов птиц используют парение, при этом одно семейство специализируется на парении – колибри . [11] [12] Настоящее зависание происходит за счет создания подъемной силы только за счет взмахов, а не за счет прохождения воздуха, что требует значительных затрат энергии. [11] [13] Обычно это ограничивает способность мелких птиц, но некоторые более крупные птицы, такие как коршун, [14] или скопа [15] [16] может зависать на короткое время. Хотя это и не настоящее зависание, некоторые птицы остаются в фиксированном положении относительно земли или воды, летя против встречного ветра. Колибри, [12] [13] пустельги , крачки и ястребы используют этот ветер, паря.

Большинство парящих птиц имеют крылья с большим удлинением , которые подходят для полета на низкой скорости. Колибри — уникальное исключение: они самые опытные парящие из всех птиц. [11] Полет колибри отличается от полета других птиц тем, что крыло вытянуто на всем протяжении взмаха, что представляет собой симметричную восьмерку. [17] при этом крыло создает подъемную силу как при движении вверх, так и при движении вниз. [12] [13] Колибри взмахивают крыльями примерно 43 раза в секунду. [18] в то время как другие могут достигать 80 раз в секунду. [19]

Взлет и посадка

[ редактировать ]
Самец буйвола бежит по воде во время взлета.
Сорока -гусыня взлетает.
См. Также: Посадки птиц.

Взлет — один из наиболее энергозатратных аспектов полета, поскольку птица должна генерировать достаточный поток воздуха через крыло, чтобы создать подъемную силу. Маленькие птицы делают это простым прыжком вверх. Однако этот метод не работает для более крупных птиц, таких как альбатросы и лебеди , которым вместо этого приходится разбегаться, чтобы создать достаточный поток воздуха. Крупные птицы взлетают лицом к ветру или, если могут, садясь на ветку или скалу, чтобы просто упасть в воздух.

Приземление также является проблемой для крупных птиц с большой нагрузкой на крыло. У некоторых видов эта проблема решается путем нацеливания на точку ниже предполагаемой зоны приземления (например, гнезда на скале), а затем предварительного подтягивания вверх. Если время рассчитано правильно, скорость полета после достижения цели практически равна нулю. Приземлиться на воду проще, и более крупные виды водоплавающих птиц предпочитают делать это, когда это возможно, приземляясь против ветра и используя ноги как полозья. Чтобы быстро потерять высоту перед приземлением, некоторые крупные птицы, такие как гуси, совершают серию быстрых чередующихся скольжений в сторону или даже ненадолго переворачиваются вверх ногами в маневре, называемом свистом .

Крылья

[ редактировать ]
Основная статья: Птичье крыло
Кеа в полете.

) птицы Передние конечности ( крылья являются ключом к полету. Каждое крыло имеет центральную лопасть для отражения ветра, состоящую из трех костей конечностей: плечевой , локтевой и лучевой костей . Рука, или manus, которая изначально состояла из пяти пальцев, редуцируется до трех пальцев (цифры II, III и IV или I, II, III в зависимости от используемой схемы). [20] ), который служит опорой для основных маховых перьев, одной из двух групп маховых перьев, отвечающих за форму профиля крыла. Другой набор маховых перьев, расположенный за запястным суставом на локтевой кости, называется вторичными. Остальные перья на крыле известны как кроющие , их три набора. На крыле иногда имеются рудиментарные когти. У большинства видов они теряются к тому времени, когда птица становится взрослой (например, хорошо заметные, используемые птенцами гоацина для активного лазания ), но когти сохраняются и во взрослом возрасте у птицы -секретаря , крикунов , плавников , страусов, некоторых стрижей и многочисленных другие, как местный признак, у немногих экземпляров.

У альбатросов в суставах крыльев имеются запирающие механизмы, снижающие нагрузку на мышцы во время парящего полета. [21]

Даже внутри вида морфология крыльев может различаться. Например, было обнаружено, что взрослые европейские горлицы имеют более длинные, но более округлые крылья, чем молодые особи, что позволяет предположить, что морфология крыльев молодых особей облегчает их первые миграции, в то время как отбор на маневренность полета более важен после первой линьки молодых особей. [22]

Самки птиц, подвергшиеся воздействию хищников во время овуляции, производят птенцов, у которых крылья вырастают быстрее, чем у птенцов, рожденных от самок, свободных от хищников. Их крылья также длиннее. Обе адаптации могут помочь им лучше избегать птичьих хищников. [23]

Форма крыла

[ редактировать ]
Формы крыльев

Форма крыла важна для определения летных возможностей птицы. Различные формы соответствуют разным компромиссам между такими преимуществами, как скорость, низкое энергопотребление и маневренность. Двумя важными параметрами являются удлинение и нагрузка на крыло . Соотношение сторон — это отношение размаха крыла к средней его хорде (или квадрату размаха крыла, разделенному на площадь крыла). Высокое удлинение приводит к появлению длинных узких крыльев, которые полезны для полетов на выносливость, поскольку создают большую подъемную силу. [24] Нагрузка на крыло – это отношение веса к площади крыла.

Большинство видов птичьих крыльев можно сгруппировать в четыре типа, причем некоторые попадают между двумя из этих типов. К этим типам крыльев относятся эллиптические крылья, высокоскоростные крылья, крылья с большим удлинением и крылья с большой подъемной силой с прорезями. [25]

, Крылья волнистого попугая как видно на этой домашней самке, обеспечивают ему превосходную маневренность.

Эллиптические крылья

[ редактировать ]

Технически эллиптические крылья — это крылья, имеющие эллиптические (то есть четверть эллипсы), конформно сходящиеся на концах. Примером может служить ранняя модель Supermarine Spitfire. У некоторых птиц крылья неопределенно эллиптической формы, в том числе у альбатроса с большим удлинением. Хотя этот термин удобен, возможно, точнее было бы относиться к изогнутому конусу с довольно небольшим радиусом на концах. Многие мелкие птицы имеют низкое удлинение и эллиптическую форму (в расправленном состоянии), что позволяет им маневрировать в ограниченном пространстве, например, в густой растительности. [25] Таким образом, они обычны у лесных хищников (таких как ястребы-ястребы ) и многих воробьиных , особенно немигрирующих (у перелетных видов более длинные крылья). Они также распространены у видов, которые используют быстрый взлет, чтобы уклониться от хищников, таких как фазаны и куропатки .

Высокоскоростные крылья

[ редактировать ]

Высокоскоростные крылья — это короткие заостренные крылья, которые в сочетании с большой нагрузкой на крыло и быстрыми взмахами крыльев обеспечивают энергетически затратную высокую скорость. Этот вид полета использует птица с самой быстрой скоростью крыльев — сапсан , а также большинство уток . Птицы, совершающие длительные миграции, обычно имеют такой тип крыльев. [25] используют Ту же форму крыльев птицы для разных целей; птицы используют свои крылья, чтобы «летать» под водой.

У сапсана самая высокая зарегистрированная скорость погружения - 242 мили в час (389 км/ч). Самый быстрый прямой полет с двигателем — это иглохвостый стриж со скоростью 105 миль в час (169 км/ч).

Розовая крачка использует низкую нагрузку на крыло и большое удлинение для достижения низкой скорости полета.

Крылья с большим удлинением

[ редактировать ]

Крылья с большим удлинением, которые обычно имеют низкую нагрузку и имеют гораздо большую длину, чем ширину, используются для более медленного полета. Это может принимать форму почти зависания (как это делают пустельги , крачки и козодои ) или парящего и планирующего полета, особенно динамического парения, используемого морскими птицами , которое использует изменение скорости ветра на разных высотах ( сдвиг ветра ) над океанскими волнами. обеспечить подъем. Низкая скорость полета также важна для птиц, ныряющих за рыбой.

Парящие крылья с глубокими прорезями

[ редактировать ]

Эти крылья предпочитают более крупные виды внутренних птиц, такие как орлы , стервятники , пеликаны и аисты . Прорези на концах крыльев, между основными элементами, уменьшают индуцированное сопротивление и вихри на законцовках крыла , «улавливая» энергию воздуха, перетекающего от нижней к верхней поверхности крыла на законцовках. [26] в то время как более короткий размер крыльев облегчает взлет (крылья с большим удлинением требуют длинного руления, чтобы подняться в воздух). [26]

Замедленное видео летающих голубей в Японии .

Скоординированный групповой полет

[ редактировать ]

Самые разнообразные птицы летят вместе в симметричном V-образном или J-образном скоординированном строю, также называемом «эшелоном», особенно во время дальнего полета или миграции. Часто предполагается, что птицы прибегают к такой схеме полета строем, чтобы сэкономить энергию и улучшить аэродинамическую эффективность. [27] [28] Птицы, летящие на кончиках и спереди, своевременно и циклично меняли позиции, чтобы равномерно распределить усталость от полета среди членов стаи.

Кончики крыльев ведущей птицы в эшелоне создают пару противоположных вращающихся линейных вихрей. Вихри, преследующие птицу, имеют подводную часть позади птицы и в то же время снаружи имеют восходящий поток, что гипотетически могло способствовать полету преследующей птицу. В исследовании 1970 года авторы заявили, что каждая птица в V-образном строю из 25 особей может добиться уменьшения индуцированного сопротивления и, как следствие, увеличить дальность полета на 71%. [29] Также было высказано предположение, что крылья птиц создают индуцированную тягу на своих кончиках, что позволяет резко отклоняться от курса и поднимать вверх в последней четверти крыла. Это позволило бы птицам перекрывать крылья и получать ньютоновскую подъемную силу от птицы впереди. [30]

Исследования вальдраппского ибиса показывают, что птицы пространственно координируют фазу взмахов крыльев и демонстрируют согласованность траектории кончиков крыльев при полете в V-образных положениях, что позволяет им максимально использовать доступную энергию восходящего потока в течение всего цикла взмахов. Напротив, птицы, летящие в потоке сразу за другими, не имеют согласованности кончиков крыльев в своей схеме полета, и их взмахи не совпадают по фазе по сравнению с птицами, летящими по V-образной схеме, чтобы избежать вредного воздействия нисходящей волны из-за ведущий птичий полет. [31]

Адаптации для полета

[ редактировать ]
Схема крыла курицы, вид сверху

Наиболее очевидной адаптацией к полету является крыло, но, поскольку полет требует большого количества энергии, птицы развили несколько других приспособлений, позволяющих повысить эффективность полета. Тела птиц имеют обтекаемую форму, что помогает преодолевать сопротивление воздуха. Кроме того, скелет птицы полый для уменьшения веса, и многие ненужные кости были потеряны (например, костистый хвост ранней птицы Археоптерикса ), а также зубчатая челюсть ранних птиц, которая была заменена легким клювом . Грудина скелета также превратилась в большой киль, пригодный для прикрепления больших и мощных летательных мышц. На лопастях каждого пера есть крючки, называемые бородками, которые скрепляют лопасти отдельных перьев вместе, придавая перьям прочность, необходимую для удержания профиля (они часто теряются у нелетающих птиц ). Борбулы сохраняют форму и функцию пера. У каждого пера есть большая (большая) сторона и меньшая (меньшая) сторона, что означает, что стержень или позвоночник не проходит по центру пера. Скорее, оно проходит продольно от центра, меньшей или второстепенной стороной вперед, а большей или большей стороной - к задней части пера. Такая анатомия пера во время полета и взмахов крыльев вызывает вращение пера в его фолликуле. Вращение происходит при движении крыла вверх. Большая сторона направлена ​​вниз, позволяя воздуху просачиваться через крыло. Это существенно нарушает целостность крыла, позволяя гораздо легче двигаться вверх. Целостность крыла восстанавливается при движении вниз, что позволяет частично использовать подъемную силу, присущую крыльям птиц. Эта функция наиболее важна при взлете или достижении подъемной силы на очень низких или медленных скоростях, когда птица тянется вверх, хватает воздух и подтягивается вверх. На высоких скоростях функция аэродинамического крыла крыла обеспечивает большую часть подъемной силы, необходимой для продолжения полета.

Большое количество энергии, необходимое для полета, привело к развитию однонаправленной легочной системы , обеспечивающей большое количество кислорода, необходимого для высокой частоты дыхания . Такая высокая скорость метаболизма приводит к образованию большого количества радикалов в клетках, которые могут повредить ДНК и привести к опухолям. Птицы, однако, не страдают от ожидаемого в противном случае сокращения продолжительности жизни, поскольку в их клетках развилась более эффективная антиоксидантная система, чем у других животных. [ нужна ссылка ]

Помимо анатомических и метаболических изменений, птицы также адаптировали свое поведение к жизни на воздухе. Чтобы избежать столкновения друг с другом, птицы поворачивают вправо, когда идут на столкновение с другими птицами. [32]

Эволюция птичьего полета

[ редактировать ]
Основная статья: Происхождение птичьего полета
Черноногие моевки летают на мысе Хей в высоких широтах Арктики .

Большинство палеонтологов сходятся во мнении, что птицы произошли от мелких -теропод динозавров , но происхождение птичьего полета является одним из старейших и наиболее горячо оспариваемых споров в палеонтологии. [33] Четыре основные гипотезы:

  • Спустившись с деревьев , предки этих птиц сначала спланировали с деревьев, а затем приобрели другие модификации, которые сделали возможным настоящий полет с приводом.
  • С самого начала предки птиц были маленькими, быстрыми хищными динозаврами, у которых перья развивались по другим причинам, а затем развивались дальше, чтобы обеспечить сначала подъемную силу, а затем настоящий полет.
  • Бег по наклонной поверхности с помощью крыльев (WAIR), версия «с нуля», в которой крылья птиц возникли в результате модификаций передних конечностей, которые обеспечивали прижимную силу , позволяя прото-птицам взбираться по чрезвычайно крутым склонам, таким как стволы деревьев.
  • Pouncing proavis , который утверждает, что полет развился в результате модификации тактики древесных засад.

Также ведутся споры о том, могла ли летать самая ранняя известная птица, археоптерикс . Похоже, что у археоптерикса были структуры птичьего мозга и датчики баланса во внутреннем ухе, которые птицы используют для управления своим полетом. [34] У археоптерикса также было расположение перьев на крыльях, как у современных птиц, и столь же асимметричные маховые перья на крыльях и хвосте. Но у археоптерикса не было плечевого механизма, с помощью которого крылья современных птиц совершают быстрые и мощные взмахи вверх; это может означать, что он и другие ранние птицы были неспособны летать и могли только планировать. [35] Присутствие большинства окаменелостей в морских отложениях в средах обитания, лишенных растительности, привело к гипотезе о том, что они, возможно, использовали свои крылья в качестве средства передвижения по поверхности воды, подобно ящерицам-василискам . [36] [37]

В марте 2018 года ученые сообщили, что археоптерикс , вероятно, был способен летать, но способом, существенно отличающимся от полета современных птиц . [38] [39]

С деревьев вниз

[ редактировать ]
Неизвестно, насколько хорошо археоптерикс мог летать и мог ли он вообще летать.

Это была самая ранняя гипотеза, подкрепленная примерами планирующих позвоночных, таких как белки-летяги . Это предполагает, что протоптицы, такие как археоптерикс, использовали свои когти, чтобы карабкаться по деревьям и планировать с их вершин. [40] [41]

Некоторые недавние исследования опровергают гипотезу «деревья вниз», предполагая, что самые ранние птицы и их непосредственные предки не лазили по деревьям. У современных птиц, кормящихся на деревьях, когти на ногах гораздо более изогнуты, чем у тех, которые кормятся на земле. Когти на ногах мезозойских птиц и близкородственных нептичьих динозавров-тероподов подобны когтям современных наземных птиц. [42]

С нуля

[ редактировать ]

Перья были обнаружены у множества целурозавровых динозавров (включая раннего тираннозавра Дилонга ). [43] современных птиц к целурозаврам. Почти все палеонтологи относят [44] Первоначальные функции перьев, возможно, включали теплоизоляцию и участие в соревнованиях. Самая распространенная версия гипотезы «с нуля» утверждает, что предками птиц были небольшие хищники, передвигающиеся по земле (скорее, похожие на дорожных бегунов ), которые использовали свои передние конечности для равновесия во время преследования добычи, и что передние конечности и перья позже развились таким образом, что обеспечили планирование. а затем полет с двигателем. [45] Другая теория «земли вверх» утверждает, что эволюция полета изначально была обусловлена ​​соревновательными проявлениями и боями: для демонстрации требовались более длинные перья и более длинные и сильные передние конечности; многие современные птицы используют свои крылья в качестве оружия, и удары вниз имеют действие, аналогичное взмаху крыльями. [46] Многие из окаменелостей археоптерикса происходят из морских отложений, и было высказано предположение, что крылья, возможно, помогали птицам бегать по воде, как обыкновенный василиск . [47]

Самые последние атаки на гипотезу «с нуля» пытаются опровергнуть ее предположение о том, что птицы являются модифицированными целурозавровыми динозаврами. Самые сильные приступы основаны на эмбриологическом анализе , который приходит к выводу, что крылья птиц формируются из 2, 3 и 4 пальцев (соответствуют указательному, среднему и безымянному пальцам у человека; первый из 3 пальцев птицы образует алулу , которую они используйте, чтобы избежать сваливания при полете на малой скорости, например при посадке); а руки целурозавров образованы 1, 2 и 3 пальцами (большой и первые 2 пальца у человека). [48] Однако эти эмбриологические анализы были немедленно подвергнуты сомнению на том эмбриологическом основании, что «рука» часто развивается по-разному в кладах , которые потеряли некоторые пальцы в ходе своей эволюции, и поэтому руки птиц действительно развиваются из пальцев 1, 2 и 3. [49] [50] [51]

Бег по наклонной поверхности с помощью крыльев

[ редактировать ]

Гипотеза бега по наклону с помощью крыльев (WAIR) была основана на наблюдениях за молодыми птенцами чукара и предполагает, что крылья развили свои аэродинамические функции в результате необходимости быстро бегать по очень крутым склонам, таким как стволы деревьев, например, чтобы спастись от хищники. Обратите внимание, что в этом случае птицам необходима прижимная сила , чтобы обеспечить лучшее сцепление с дорогой. [52] [53] Но ранним птицам, включая археоптерикса , не хватало плечевого механизма , который используют крылья современных птиц для выполнения быстрых и мощных взмахов вверх. Поскольку прижимная сила, необходимая для WAIR, создается за счет подъемов, похоже, что ранние пташки были неспособны к WAIR. [35]

Набрасывающаяся модель проависа

[ редактировать ]

Теория проависа была впервые предложена Гарнером, Тейлором и Томасом в 1999 году:

Мы предполагаем, что птицы произошли от хищников, которые специализировались на засадах на возвышенностях, используя свои хищные задние конечности для прыжковой атаки. Механизмы, основанные на перетаскивании, а затем и на подъеме, были разработаны в результате отбора для улучшения контроля положения тела и передвижения во время воздушной части атаки. Выбор улучшенного управления на основе подъемной силы привел к улучшению коэффициентов подъемной силы, случайно превратив прыжок в налет по мере увеличения подъемной силы. Выбор большей дальности пикирования в конечном итоге привел к возникновению настоящего полета.

Авторы считали, что эта теория имеет четыре основных достоинства:

  • Он предсказывает наблюдаемую последовательность приобретения признаков в эволюции птиц.
  • Он предсказывает животное, похожее на археоптерикса , со скелетом, более или менее идентичным наземным тероподам, с небольшими приспособлениями к взмахам, но с очень продвинутыми аэродинамическими асимметричными перьями.
  • Это объясняет, что примитивные прыгуны (возможно, такие как Microraptor ) могли сосуществовать с более продвинутыми летающими животными (такими как Confuciusornis или Sapeornis ), поскольку они не конкурировали за летающие ниши.
  • Это объясняет, что эволюция удлиненных перьев, несущих позвоночник, началась с простых форм, которые давали преимущество за счет увеличения сопротивления. Позже более изысканные формы перьев также смогут обеспечивать подъемную силу.

Использование и потеря полета у современных птиц

[ редактировать ]

Птицы используют полет, чтобы добывать добычу на лету, для добывания пищи , для передвижения к местам кормления и для миграции между сезонами. Некоторые виды также используют его для демонстрации во время сезона размножения. [54] и добраться до безопасных изолированных мест для гнездования .

Полет более затратен с энергетической точки зрения у более крупных птиц, и многие из крупнейших видов летают, паря и планируя насколько это возможно, (не взмахивая крыльями). Развилось множество физиологических адаптаций, которые делают полет более эффективным.

Птицы, поселившиеся на изолированных океанических островах , лишенных наземных хищников, в ходе эволюции могут утратить способность летать. Одним из таких примеров является нелетающий баклан , обитающий на Галапагосских островах . Это иллюстрирует как важность полета для предотвращения хищников, так и его чрезвычайную потребность в энергии.

См. также

[ редактировать ]

Примечания

[ редактировать ]
  1. ^ Пайфер, Эмили К. Маккормик, Руби (ред.). «Эволюция птиц и происхождение полета» (PDF) . www.purplemartin.org .
  2. ^ «Периодические летные исследования» . Летная лаборатория . Университет Монтаны-Миссулы. Архивировано из оригинала 10 марта 2014 года.
  3. ^ Перейти обратно: а б Тобальское, Б; и др. «Прерывистый полет зебровых амадин: Нефиксированные механизмы и боди-лифт» . Проверено 6 марта 2014 г.
  4. ^ Поссель, SA; Брандт, Дж.; Миллер, штат Калифорния; Кацнер, Т.Э. (2018). «Метеорологические переменные и переменные окружающей среды влияют на полетное поведение и принятие решений облигатной парящей птицы, калифорнийского кондора Gymnogyps Californianus ». Ибис . 160 (1): 36–53. дои : 10.1111/ibi.12531 .
  5. ^ Парслью, Б. (2012). Моделирование взмахов крыльев и следов птиц, докторская диссертация
  6. ^ Кристен Э. Крэнделл и Брет В. Тобальске (2011). «Аэродинамика движения вверх с разворотом во вращающемся голубином крыле». Журнал экспериментальной биологии . 214 (11): 1867–1873. дои : 10.1242/jeb.051342 . ПМИД   21562173 .
  7. ^ Брет В. Тобальске, Джейсон В.Д. Хирн и Дуглас Р. Уоррик, «Аэродинамика прерывистых прыжков у летающих птиц» , Exp. Fluids , 46, стр. 963–973 (2009 г.), DOI 10.1007/s00348-009-0614-9 (по состоянию на 2 августа 2016 г.)
  8. ^ Брендан Боди, Советы и наблюдения за полетом птиц: «Дальнейшее влияние сопротивления воздуха на мелких птиц» , 2009 г. (по состоянию на 2 августа 2016 г.)
  9. ^ Тобальске, Б.В., Пикок, В.Л. и Дайал, КП (1999). «Кинематика полета зебры с закрылками в широком диапазоне скоростей» (PDF) . Журнал экспериментальной биологии . 202 (13): 1725–1739. дои : 10.1242/jeb.202.13.1725 . ПМИД   10359676 . {{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  10. ^ Рейнер ЖМВ (1985). «Ограничивающий и волнообразный полет птиц». Журнал теоретической биологии . 117 (1): 47–77. Бибкод : 1985JThBi.117...47R . дои : 10.1016/s0022-5193(85)80164-8 .
  11. ^ Перейти обратно: а б с Ингерсолл, Риверс; Хайцманн, Лукас; Лентинк, Дэвид (26 сентября 2018 г.). «Биомеханика парения неотропических колибри по сравнению с летучими мышами» . Достижения науки . 4 (9): eaat2980. Бибкод : 2018SciA....4.2980I . дои : 10.1126/sciadv.aat2980 . ISSN   2375-2548 . ПМК   6157961 . ПМИД   30263957 .
  12. ^ Перейти обратно: а б с Скандалис, Дмитрий А.; Сегре, Паоло С.; Бахлман, Джозеф В.; Жених, Деррик Дж. Э.; Уэлч, Кеннет К.; Витт, Кристофер С.; Макгуайр, Джимми А.; Дадли, Роберт; Лентинк, Дэвид; Альтшулер, Дуглас Л. (19 октября 2017 г.). «Биомеханическое происхождение экстремальной аллометрии крыльев у колибри» . Природные коммуникации . 8 (1): 1047. Бибкод : 2017NatCo...8.1047S . дои : 10.1038/s41467-017-01223-x . ISSN   2041-1723 . ПМК   5715027 . ПМИД   29051535 .
  13. ^ Перейти обратно: а б с Рави, С.; Кралл, Джей Ди; Макнилли, Л.; Гальярди, Сан-Франциско; Бивенер, А.А.; Комбс, ЮАР (12 марта 2015 г.). «Устойчивость и управляемость полета Колибри при попутном турбулентном ветре» . Журнал экспериментальной биологии . 218 (9): 1444–1452. дои : 10.1242/jeb.114553 . ISSN   0022-0949 . ПМИД   25767146 .
  14. ^ Центр хищников Каскад (28 февраля 2012 г.). «Поведение года на выставке Cascades Raptor Center 2012» . Архивировано из оригинала 31 октября 2021 года . Проверено 31 марта 2018 г. - через YouTube.
  15. ^ «Общая информация по скопе» . www.newyorkwild.org . Проверено 31 марта 2018 г.
  16. ^ Природа Дикого Запада (4 апреля 2013 г.). «Скопа парит, как охотящаяся колибри, в Йеллоустонском национальном парке» . Архивировано из оригинала 31 октября 2021 года . Проверено 31 марта 2018 г. - через YouTube.
  17. ^ Тобальске Б.В., Уоррик Д.Р., Кларк С.Дж., Пауэрс Д.Р., Хедрик Т.Л., Хайдер Г.А., Бивенер А.А. (2007). «Трехмерная кинематика полета колибри» . J Exp Biol . 210 (13): 2368–82. дои : 10.1242/jeb.005686 . ПМИД   17575042 .
  18. ^ Хедрик, ТЛ; Тобальске, BW; Рось, ИГ; Уоррик, ДР; Бивенер, А.А. (14 декабря 2011 г.). «Морфо-кинематические основы полетного гребка колибри: масштабирование коэффициента передачи летательных мышц» . Труды Королевского общества B: Биологические науки . 279 (1735): 1986–1992. дои : 10.1098/rspb.2011.2238 . ISSN   0962-8452 . ПМЦ   3311889 . ПМИД   22171086 .
  19. ^ Гилл В. (30 июля 2014 г.). «Колибри обогнали вертолеты в соревновании по зависанию» . Новости Би-би-си . Проверено 26 февраля 2019 г.
  20. ^ Баумель Дж. Дж. (1993) Справочник по анатомии птиц: Nomina Anatomica Avium. 2-е изд. Орнитологический клуб Наттолла. Кембридж, Массачусетс, США
  21. ^ Виделер, Джей Джей (2005) Птичий полет. Издательство Оксфордского университета. ISBN   0-19-856603-4 страницы 33-34
  22. ^ Кабодевилья, X.; Морено-Сарате, Л.; Арройо, Б. (2018). «Различия в морфологии крыльев молодых и взрослых европейских горлиц Streptopelia turtur : последствия для миграции и бегства хищников». Ибис . 160 (2): 458–463. дои : 10.1111/ibi.12564 . hdl : 10261/174622 . S2CID   90387655 .
  23. ^ Каплан, Мэтт (25 марта 2011 г.). «У испуганных птиц вырастают крылья» . Природа . дои : 10.1038/news.2011.187 . Проверено 27 марта 2011 г.
  24. ^ «Удлинение крыла» . Центр научного обучения . Проверено 20 марта 2021 г.
  25. ^ Перейти обратно: а б с Льюис, Джо. «Наука о полете применительно к птицам и планерам» . Что заставляет самолеты летать? История, наука и приложения аэродинамики . Педагогический институт Йель-Нью-Хейвен . Проверено 20 марта 2021 г.
  26. ^ Перейти обратно: а б Такер, Вэнс (июль 1993 г.). «Планирующие птицы: уменьшение сопротивления, вызванного прорезями на кончиках крыльев между первичными перьями» . Журнал экспериментальной биологии . 180 : 285–310. дои : 10.1242/jeb.180.1.285 .
  27. ^ Батт, Брюс (1 октября 2007 г.). «Почему перелетные птицы летают V-образным строем?» . Научный американец . Проверено 16 января 2014 г.
  28. ^ Муйрес, Флориан Т.; Дикинсон, Майкл Х. (январь 2014 г.). «Лети с небольшим взмахом руки от друзей». Природа . 505 (7483): 295–296. дои : 10.1038/505295а . ISSN   0028-0836 . ПМИД   24429623 . S2CID   4471158 .
  29. ^ Лиссаман, PBS; Шолленбергер, Карл А. (22 мая 1970 г.). «Формирование полета птиц». Наука . 168 (3934): 1003–1005. Бибкод : 1970Sci...168.1003L . дои : 10.1126/science.168.3934.1003 . ПМИД   5441020 . S2CID   21251564 .
  30. ^ О крыльях минимального индуцированного сопротивления: последствия размаха размаха для самолетов и птиц НАСА
  31. ^ Португалия, Стивен Дж.; Хубель, Татьяна Ю.; Фриц, Йоханнес; Хиз, Стефани; Тробе, Даниэла; Фелькль, Бернхард; Хейлз, Стивен; Уилсон, Алан М. и Ашервуд, Джеймс Р. (16 января 2014 г.). «Использование восходящего потока и предотвращение нисходящего потока за счет фазировки закрылков в полете ibis» (PDF) . Природа . 505 (7483): 399–402. Бибкод : 2014Natur.505..399P . дои : 10.1038/nature12939 . ПМИД   24429637 . S2CID   205237135 .
  32. ^ «Мы выяснили, почему птицы не летают друг на друга» . Популярная механика . 4 октября 2016 г. Проверено 21 августа 2023 г.
  33. ^ Браш, AH (июль 1998 г.). «Крылья: археоптерикс и эволюция полета птиц». Аук . 115 (3): 806–808. дои : 10.2307/4089435 . JSTOR   4089435 . Рецензия на книгу, содержащая хорошее, нетехническое изложение проблем. Книга Шипман, П. (1999). Взяв крыло: археоптерикс и эволюция полета птиц . Саймон и Шустер. ISBN  978-0-684-84965-2 .
  34. ^ Алонсо, ПД; Милнер, AC; Кетчем, РА; Коксон, М.Дж. и Роу, ТБ (август 2004 г.). «Птичья природа мозга и внутреннего уха археоптерикса » (PDF) . Природа . 430 (7000): 666–669. Бибкод : 2004Natur.430..666A . дои : 10.1038/nature02706 . ПМИД   15295597 . S2CID   4391019 .
  35. ^ Перейти обратно: а б Сентер, П. (2006). «Ориентация лопатки у теропод и базальных птиц и происхождение машущего полета» (автоматическая загрузка PDF) . Acta Palaeontologica Polonica . 51 (2): 305–313.
  36. ^ Виделер, Джей Джей (2005) Птичий полет. Издательство Оксфордского университета. ISBN   0-19-856603-4 страницы 98-117
  37. ^ Виделер, Джон (1 января 2005 г.). «Как археоптерикс мог бегать по воде» . Археоптерикс . 23 . Проверено 31 марта 2018 г. - через ResearchGate.
  38. ^ Воетен, Деннис ФАЭ; и др. (13 марта 2018 г.). «Геометрия костей крыла указывает на активный полет археоптерикса» . Природные коммуникации . 9 (923): 923. Бибкод : 2018NatCo...9..923В . дои : 10.1038/s41467-018-03296-8 . ПМК   5849612 . ПМИД   29535376 .
  39. ^ Гуарино, Бен (13 марта 2018 г.). «Этот пернатый динозавр, вероятно, летал, но не так, как любая известная вам птица» . Вашингтон Пост . Проверено 13 марта 2018 г.
  40. ^ Федучча, А. (1999). Происхождение и эволюция птиц . Издательство Йельского университета. ISBN  978-0-300-07861-9 . Архивировано из оригинала 2 июня 2020 года . Проверено 10 мая 2012 г.
  41. ^ Федучча, А. (февраль 1995 г.). «Взрывная эволюция третичных птиц и млекопитающих» . Наука . 267 (5198): 637–638. Бибкод : 1995Sci...267..637F . дои : 10.1126/science.267.5198.637 . ПМИД   17745839 . S2CID   42829066 . [ постоянная мертвая ссылка ]
  42. ^ Глен, CL и Беннетт, MB (ноябрь 2007 г.). «Способы кормления мезозойских птиц и нептичьих теропод» . Современная биология . 17 (21): R911–2. дои : 10.1016/j.cub.2007.09.026 . ПМИД   17983564 . S2CID   535424 .
  43. ^ Прум Р. и Браш АХ (2002). «Эволюционное происхождение и разнообразие перьев» (PDF) . Ежеквартальный обзор биологии . 77 (3): 261–295. дои : 10.1086/341993 . ПМИД   12365352 . S2CID   6344830 . Архивировано из оригинала (PDF) 15 октября 2003 года . Проверено 11 апреля 2019 г.
  44. ^ Майр Г.; Пол Б.; Петерс Д.С. (2005). «Хорошо сохранившийся экземпляр археоптерикса с чертами теропода» (PDF) . Наука . 310 (5753): 1483–1486. Бибкод : 2005Sci...310.1483M . дои : 10.1126/science.1120331 . ПМИД   16322455 . S2CID   28611454 .
  45. ^ Бургерс, П. и Л.М. Чиаппе (1999). «Крыло археоптерикса как основной генератор тяги» . Природа . 399 (6731): 60–62. Бибкод : 1999Natur.399...60B . дои : 10.1038/19967 . S2CID   4430686 .
  46. ^ Коуэн, Р. (1991). История жизни . Блэквелл Наука. ISBN  978-0-7266-0287-0 .
  47. ^ Виделер, Джей Джей (2005). Птичий полет . Оксфорд: Издательство Оксфордского университета. ISBN  978-0-19-856603-8 .
  48. ^ Берк, AC и Федучча, А. (1997). «Закономерности развития и идентификация гомологии в птичьей руке». Наука . 278 (5338): 666–668. Бибкод : 1997Sci...278..666B . дои : 10.1126/science.278.5338.666 . Обобщено на «Исследования эмбрионов показывают, что динозавры не могли дать начало современным птицам» . ScienceDaily. Октябрь 1997 года.
  49. ^ Чаттерджи, С. (апрель 1998 г.). «Считаем пальцы птиц и динозавров». Наука . 280 (5362): 355а–355. Бибкод : 1998Sci...280..355C . дои : 10.1126/science.280.5362.355a .
  50. ^ Варгас, АО; Фэллон, Дж. Ф. (октябрь 2004 г.). «У птиц есть крылья динозавра: молекулярные доказательства» (аннотация) . Журнал экспериментальной зоологии, часть B: Молекулярная эволюция и эволюция развития . 304Б (1): 86–90. дои : 10.1002/jez.b.21023 . ПМИД   15515040 . [ мертвая ссылка ]
  51. ^ Пенниси, Э. (январь 2005 г.). «Птичьи крылья действительно похожи на руки динозавров» (PDF) . Наука . 307 (5707): 194–195. дои : 10.1126/science.307.5707.194b . ПМИД   15653478 . S2CID   82490156 . Архивировано из оригинала (PDF) 27 июля 2011 года.
  52. ^ Циферблат, КП (2003). «Бег по наклонной поверхности с помощью крыльев и эволюция полета» . Наука . 299 (5605): 402–404. Бибкод : 2003Sci...299..402D . дои : 10.1126/science.1078237 . ПМИД   12532020 . S2CID   40712093 . Краткое изложение в Морель, Ребекка (24 января 2008 г.). «Тайны птичьего полета раскрыты» . Ученые полагают, что они могут стать на шаг ближе к разгадке тайны того, как первые птицы поднялись в воздух . Новости Би-би-си . Проверено 25 января 2008 г.
  53. ^ Bundle, MW & Dial, КП (2003). «Механика движения по наклонной поверхности с помощью крыльев (WAIR)» (PDF) . Журнал экспериментальной биологии . 206 (Часть 24): 4553–4564. дои : 10.1242/jeb.00673 . ПМИД   14610039 . S2CID   6323207 .
  54. ^ Микула, П.; Тошогёва А.; Альбрехт, Т (2022). «Глобальный анализ изображений воробьинообразных с воздуха выявил влияние среды обитания, системы спаривания и особенностей миграции» . Труды Королевского общества B: Биологические науки . 289 (1973): 20220370. doi : 10.1098/rspb.2022.0370 . ПМК   9019522 . ПМИД   35440206 .

Ссылки

[ редактировать ]
  • Александр, Дэвид Э. Летчики природы: птицы, насекомые и биомеханика полета . Балтимор: Издательство Университета Джона Хопкинса. ISBN   0801867568 (твердый переплет) и ISBN   0801880599 (мягкая обложка).
  • Брук, Майкл и Тим Биркхед (редакторы). Кембриджская энциклопедия орнитологии . 1991. Кембридж: Издательство Кембриджского университета. ISBN   0521362059 .
  • Бертон, Роберт. Птичий полет . Факты в деле, 1990 г.
  • Кэмпбелл, Брюс и Элизабет Лэк (редакторы). Словарь птиц . 1985. Калтон: T&A D Poyse. ISBN   0856610399 .
  • Корнельской лаборатории орнитологии Справочник по биологии птиц . 2004. Издательство Принстонского университета. ISBN   093802762X . (твердый переплет)
  • Дель Хойо, Джозеф и др. Справочник птиц мира Том 1 . 1992. Барселона: Lynx Editions, ISBN   8487334105 .
  • Уилсон, Барри (редактор). Чтения из Scientific American, Birds . 1980. Сан-Франциско: WH Freeman. ISBN   0716712067 .
  • Аттенборо, Д. 1998. Жизнь птиц. Глава 2. Книги BBC. ISBN   0563387920 .
[ редактировать ]
Викискладе есть медиафайлы по теме полета птиц .
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Bird_flight&oldid=1231641218"
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 3a59630b8c4cd2207f30730be50ae4c3__1719652500
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/3a/c3/3a59630b8c4cd2207f30730be50ae4c3.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Bird flight - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)