Воздушное передвижение животных можно разделить на две категории: с приводом и без привода. В безмоторных способах передвижения животное использует аэродинамические силы, действующие на тело из-за ветра или падения в воздухе. При полете с двигателем животное использует мышечную силу для создания аэродинамических сил для набора высоты или поддержания устойчивого горизонтального полета. Те, кто может обнаружить, что воздух поднимается быстрее, чем падает, могут набрать высоту, взлетая .
Эти способы передвижения обычно требуют, чтобы животное стартовало с возвышения, преобразовывая эту потенциальную энергию в кинетическую энергию и используя аэродинамические силы для управления траекторией и углом спуска. Энергия постоянно теряется из-за сопротивления и не возмещается, поэтому эти методы передвижения имеют ограниченный диапазон и продолжительность.
Прыжки с парашютом : падение под углом более 45° к горизонтали с приспособлениями для увеличения силы сопротивления. Очень маленькие животные могут быть унесены ветром . Некоторые планирующие животные могут использовать свои скользящие мембраны для сопротивления, а не для подъема, чтобы безопасно спуститься.
Планирующий полет : падение под углом менее 45° к горизонтали с подъемной силой за счет адаптированных аэродинамического профиля мембран . Это позволяет медленно падать, направленное горизонтальное движение, с обтекаемостью для уменьшения сил сопротивления для повышения эффективности крыла и часто с некоторой маневренностью в воздухе. Планирующие животные имеют меньшее соотношение сторон (длина/ширина крыла), чем настоящие летающие.
с помощью двигателя Полет развивался как минимум четыре раза: сначала у насекомых , затем у птерозавров , затем у птиц и, наконец, у летучих мышей . Однако исследования динозавров -теропод предполагают многократное (по крайней мере 3) независимое приобретение способности летать с помощью двигателя. [1] [2] а недавнее исследование предполагает независимые приобретения среди различных кладов летучих мышей. [3] В полете с двигателем используются мышцы для создания аэродинамической силы , которая позволяет животному создавать подъемную силу и тягу. Животное может подняться без помощи восходящего воздуха.
Воздушный шар и парение приводятся в действие не мышцами, а внешними аэродинамическими источниками энергии: ветром и восходящим потоком соответственно. Оба могут продолжаться до тех пор, пока присутствует источник внешней энергии. Парение обычно наблюдается только у видов, способных летать с приводом, поскольку для этого требуются чрезвычайно большие крылья.
Воздушный шар : подъем в воздух за счет аэродинамического воздействия на длинные нити шелка на ветру. , производящие шелк Некоторые членистоногие , в основном маленькие или молодые пауки, выделяют особую легкую паутину шелка для надувания воздушных шаров, иногда путешествуя на большие расстояния на большой высоте.
Парение : скольжение в поднимающемся или иным образом движущемся воздухе, требующее определенных физиологических и морфологических адаптаций, которые могут поддерживать животное в воздухе, не взмахивая крыльями. Подъем воздуха происходит из-за термических потоков , подъема хребта или других метеорологических особенностей . При правильных условиях парение приводит к набору высоты без затрат энергии. Для эффективного парения необходим большой размах крыльев.
Многие виды будут использовать несколько этих режимов в разное время; ястреб . будет использовать двигательный полет, чтобы подняться, затем взлететь в термиках, а затем опуститься в свободном падении, чтобы поймать свою добычу
Хотя планирование происходит независимо от полета с двигателем, [4] у него есть некоторые собственные экологические преимущества, поскольку это самая простая форма полета. [5] Планирование — очень энергоэффективный способ перемещения с дерева на дерево. Хотя перемещение по кроне вдоль ветвей может быть менее энергозатратным, более быстрый переход между деревьями позволяет увеличить скорость поиска пищи на конкретном участке. [6] Коэффициент планирования может зависеть от размера и текущего поведения. Более высокая скорость поиска пищи поддерживается низким коэффициентом планирования, поскольку меньшие участки кормодобывания требуют меньше времени на планирование на более короткие расстояния, и большее количество пищи можно получить за более короткий период времени. [6] Низкие коэффициенты не так энергоэффективны, как более высокие коэффициенты. [5] но аргумент состоит в том, что многие планирующие животные едят низкоэнергетическую пищу, такую как листья, и из-за этого ограничены в планировании, тогда как летающие животные едят более высокоэнергетическую пищу, такую как фрукты , нектар и насекомые. [7] Млекопитающие, как правило, полагаются на более низкие коэффициенты планирования, чтобы увеличить время поиска пищи с низкой калорийностью. [8] Равновесное планирование, обеспечивающее постоянную воздушную скорость и угол планирования, становится все труднее достичь по мере увеличения размера животного. Более крупным животным необходимо планировать с гораздо большей высоты и на большие расстояния, чтобы сделать это энергетически выгодным. [9] Планирование также очень подходит для уклонения от хищников, позволяя осуществлять контролируемые целевые приземления в более безопасные районы. [10] [9] В отличие от полета, планирование много раз развивалось независимо (более десятка раз среди современных позвоночных); однако эти группы не излучали так сильно, как группы летающих животных.
Во всем мире распространение планирующих животных неравномерно, так как большинство из них обитает в тропических лесах Юго-Восточной Азии . обитает множество планирующих позвоночных (Несмотря на, казалось бы, подходящие места обитания тропических лесов, в Индии или Новой Гвинее встречается немного планеров и ни одного на Мадагаскаре.) Кроме того, в Африке семейство гилид ( летающих лягушек обитает , в Южной Америке ) и несколько видов. планер водятся в лесах северной Азии и Северной Америки. [11] Различные факторы вызывают эти различия. В лесах Юго-Восточной Азии доминирующие деревья полога (обычно диптерокарпы ) выше, чем деревья полога других лесов. Структура леса и расстояние между деревьями влияют на развитие планирования у разных видов. [8] Более высокий старт обеспечивает конкурентное преимущество в плане дальнейшего планирования и дальнего путешествия. Планирующие хищники могут более эффективно искать добычу. Одним из факторов может быть меньшая численность насекомых и мелких позвоночных, являющихся добычей хищных животных (таких как ящерицы) в азиатских лесах. [11] В Австралии многие млекопитающие (и все планеры млекопитающих) обладают в той или иной степени цепкими хвостами. Во всем мире более мелкие планирующие виды, как правило, имеют хвосты, похожие на перья, а более крупные виды имеют округлые пушистые хвосты, покрытые мехом. [10] но более мелкие животные, как правило, полагаются на прыжки с парашютом, а не на развитие скользящих перепонок. [9] Скользящие перепонки, патагиум , подразделяются на 4 группы: пропатагиум, дигипатагиум, плагиопатагиум и уропатагиум. Эти оболочки состоят из двух плотно связанных слоев кожи, соединенных мышцами и соединительной тканью между передними и задними конечностями. [10]
Моторизованный полет однозначно эволюционировал только четыре раза — у птиц , летучих мышей , птерозавров и насекомых (хотя см. выше возможные независимые приобретения внутри групп птиц и летучих мышей). В отличие от планирования, которое развивалось чаще, но обычно дает начало лишь небольшому числу видов, все три существующие группы летающих животных насчитывают огромное количество видов, что позволяет предположить, что полет является очень успешной стратегией, когда-то возникшей. Летучие мыши , после грызунов , имеют больше всего видов из всех отрядов млекопитающих , около 20% всех видов млекопитающих . [12] Птицы имеют наибольшее количество видов среди всех классов наземных позвоночных . Наконец, насекомые (большинство из которых в какой-то момент своего жизненного цикла летают) насчитывают больше видов, чем все другие группы животных вместе взятые.
Эволюция полета — одна из самых ярких и сложных в эволюции животных, она привлекла внимание многих выдающихся ученых и породила множество теорий. Кроме того, поскольку летающие животные, как правило, маленькие и имеют низкую массу (оба из которых увеличивают соотношение площади поверхности к массе), они имеют тенденцию окаменевать нечасто и плохо по сравнению с более крупными наземными видами с более тяжелыми костями, в которых они обитают. с. Окаменелости летающих животных, как правило, ограничиваются исключительными отложениями окаменелостей, образовавшимися при весьма специфических обстоятельствах, что приводит в целом к плохой летописи окаменелостей и особенному отсутствию переходных форм. Кроме того, поскольку окаменелости не сохраняют поведение или мускулы, может быть трудно отличить плохого летчика от хорошего планера.
Насекомые первыми научились летать примерно 350 миллионов лет назад. Происхождение крыльев насекомых остается спорным, как и их цель, предшествовавшая настоящему полету. Одно из предположений заключается в том, что крылья первоначально произошли от жаберных структур трахеи и использовались для улавливания ветра мелкими насекомыми, живущими на поверхности воды, в то время как другое состоит в том, что они произошли от паранотальных долей или структур ног и постепенно перешли от парашютного полета к планированию. , к бегству за изначально древесными насекомыми. [13]
Птерозавры были следующими, кто научился летать, примерно 228 миллионов лет назад. Эти рептилии были близкими родственниками динозавров и достигали огромных размеров, причем некоторые из последних форм были крупнейшими летающими животными, когда-либо населявшими Землю, с размахом крыльев более 9,1 м (30 футов). Однако они имели широкий диапазон размеров, вплоть до размаха крыльев 250 мм (10 дюймов) у Nemicolopterus .
Птицы имеют обширную летопись окаменелостей, а также многие формы, подтверждающие их эволюцию как от мелких динозавров-теропод, так и от многочисленных птицеподобных форм теропод, которые не пережили массовое вымирание в конце мелового периода. Действительно, археоптерикс , пожалуй, самое известное переходное ископаемое в мире, как из-за сочетания анатомии рептилий и птиц, так и из-за удачного открытия всего через два года после публикации Дарвином « Происхождения видов» . Однако экология этого перехода значительно более спорна: различные ученые поддерживают либо происхождение «с дерева вниз» (при котором древесный предок эволюционировал в планировании, а затем полете), либо происхождение « с земли вверх » (при котором быстро бегущие наземные животные предок использовал крылья для увеличения скорости и для поимки добычи). Возможно, это также был нелинейный процесс, поскольку несколько нептичьих динозавров, по-видимому, независимо друг от друга приобрели способность летать. [14] [15]
Летучие мыши появились совсем недавно (около 60 миллионов лет назад), скорее всего, от порхающего предка, [16] хотя их плохая летопись окаменелостей препятствовала более детальному изучению.
Известно, что лишь немногие животные специализировались на парении : более крупные из вымерших птерозавров и некоторые крупные птицы. Полет с двигателем очень затратен с энергетической точки зрения для крупных животных, но их размер является преимуществом, поскольку позволяет им иметь низкую нагрузку на крыло, то есть большую площадь крыла по сравнению с их весом, что максимизирует подъемную силу. [17] Парение очень энергетически эффективно.
Во время свободного падения без аэродинамических сил объект ускоряется под действием силы тяжести, что приводит к увеличению скорости по мере снижения объекта. Во время прыжков с парашютом животные используют аэродинамические силы своего тела, чтобы противодействовать силе гравитации. Любой объект, движущийся в воздухе, испытывает силу сопротивления, пропорциональную площади поверхности и квадрату скорости, и эта сила частично противодействует силе гравитации, замедляя спуск животного до более безопасной скорости. Если это сопротивление ориентировано под углом к вертикали, траектория животного постепенно станет более горизонтальной, и оно преодолеет как горизонтальное, так и вертикальное расстояние. Небольшие регулировки могут позволить совершать повороты и другие маневры. Это может позволить животному, прыгающему с парашютом, переместиться с высокого места на одном дереве в более низкое место на другом дереве поблизости. В частности, у планирующих млекопитающих существует три типа траектории планирования, соответственно: S-планирование, J-планирование и «прямое» планирование, при котором виды либо набирают высоту после запуска, затем снижаются, быстро уменьшают высоту перед планированием и поддерживают постоянный угол спуска. [10]
Во время планирования подъемная сила играет повышенную роль. Как и сопротивление, подъемная сила пропорциональна квадрату скорости. Планирующие животные обычно прыгают или падают с высоких мест, таких как деревья, как и при прыжках с парашютом, и по мере того, как гравитационное ускорение увеличивает их скорость, аэродинамические силы также увеличиваются. Поскольку животное может использовать подъемную силу и сопротивление для создания большей аэродинамической силы, оно может планировать под меньшим углом, чем животные, прыгающие с парашютом, что позволяет ему преодолевать большее горизонтальное расстояние с той же потерей высоты и достигать деревьев, находящихся дальше. Успешные полеты планирующих животных достигаются за 5 этапов: подготовка, запуск, планирование, торможение и приземление. Планирующие виды лучше контролируют себя в воздухе, а хвост действует как руль направления, что позволяет им выполнять креновые движения или развороты во время полета. [10] Во время приземления древесные млекопитающие вытягивают передние и задние конечности перед собой, чтобы подготовиться к приземлению и захватить воздух, чтобы максимизировать сопротивление воздуха и снизить скорость удара. [10]
Большой полет жука-молочая повторяется на одной пятнадцатой скорости.
В отличие от большинства летательных аппаратов, у которых объекты, создающие подъемную силу (крылья) и тягу (двигатель или пропеллер), разделены, а крылья остаются неподвижными, летающие животные используют свои крылья для создания подъемной силы и тяги, перемещая их относительно тела. Из-за этого полет организмов значительно сложнее понять, чем полет транспортных средств, поскольку он включает в себя различные скорости, углы, ориентации, площади и схемы обтекания крыльев.
Птица , или летучая мышь летящая по воздуху с постоянной скоростью, двигает крыльями вверх и вниз (обычно с некоторым движением вперед-назад). Поскольку животное находится в движении, относительно его тела существует некоторый поток воздуха, который в сочетании со скоростью его крыльев создает более быстрый поток воздуха, движущийся по крылу. Это создаст вектор подъемной силы, направленный вперед и вверх, и вектор силы сопротивления, направленный назад и вверх. Направленные вверх компоненты противодействуют гравитации, удерживая тело в воздухе, в то время как передний компонент обеспечивает тягу, противодействующую сопротивлению как крыла, так и тела в целом. Полет птерозавров, вероятно, работал аналогичным образом, хотя живых птерозавров для изучения не осталось.
Полет насекомых существенно отличается из-за их небольшого размера, жестких крыльев и других анатомических различий. Турбулентность и вихри играют гораздо большую роль в полете насекомых, что делает его еще более сложным и трудным для изучения, чем полет позвоночных. [18] Существуют две основные аэродинамические модели полета насекомых. Большинство насекомых используют метод, который создает спиральный на передней кромке вихрь . [19] [20] Некоторые очень маленькие насекомые используют механизм «броска и хлопка» или механизм Вейса-Фога, при котором крылья хлопают вместе над телом насекомого, а затем разлетаются в стороны. Когда они раскрываются, воздух засасывается и создает вихрь над каждым крылом. Этот связанный вихрь затем движется поперек крыла и при хлопке действует как стартовый вихрь для другого крыла. Циркуляция и подъемная сила увеличиваются за счет износа крыльев. [19] [20]
Самый большой. Ранее считалось, что самым крупным известным летающим животным является птеранодон , птерозавр с размахом крыльев до 7,5 метров (25 футов). Однако недавно обнаруженный аждархидный птерозавр Quetzalcoatlus намного крупнее, его размах крыльев варьируется от 9 до 12 метров (от 30 до 39 футов). Некоторые другие недавно обнаруженные виды птерозавров аждархид, такие как Hatzegopteryx , также могут иметь размах крыльев такого же размера или даже немного больше. Хотя широко распространено мнение, что кетцалькоатль достиг предела размеров летающего животного, то же самое когда-то говорили и о птеранодоне . Самыми тяжелыми из ныне живущих летающих животных являются дрофа кори и большая дрофа , самцы которых достигают 21 килограмма (46 фунтов). самый У странствующего альбатроса большой размах крыльев среди всех ныне живущих летающих животных — 3,63 метра (11,9 фута). Среди живых животных, летающих над сушей, андского кондора и аиста марабу самый большой размах крыльев — 3,2 метра (10 футов) — у . Исследования показали, что летающие животные физически могут достигать размаха крыльев 18 метров (59 футов). [21] но нет убедительных доказательств того, что какое-либо летающее животное, даже птерозавры-аждархиды, достигало таких размеров.
Сравнение Quetzalcoatlus Northropi с легким самолетом Cessna 172
Самый маленький. Минимального размера для полета не существует. Действительно, в атмосфере плавает множество бактерий, которые составляют часть аэропланктона . [22] Однако, чтобы передвигаться своим ходом и не подвергаться чрезмерному влиянию ветра, необходимы определенные размеры. Самые маленькие летающие позвоночные — это колибри-пчела и летучая мышь-шмель , оба из которых могут весить менее 2 граммов (0,071 унции). Считается, что они представляют собой нижний предел размера эндотермического полета. [ нужна ссылка ] Самым маленьким летающим беспозвоночным является сказочной вид осы Kikiki huna , его размер составляет 0,15 мм (0,0059 дюйма) (150 мкм). [23]
Самый быстрый. Самым быстрым из всех известных летающих животных является сапсан , который при нырянии перемещается со скоростью 300 километров в час (190 миль в час) или быстрее. Самым быстрым животным, выполняющим машущий горизонтальный полет, может быть мексиканская летучая мышь со свободным хвостом , которая, как говорят, развивает скорость около 160 километров в час (99 миль в час), основываясь на путевой скорости с помощью устройства слежения за самолетом; [24] это измерение не выделяет никакого влияния на скорость ветра, поэтому наблюдения могут быть вызваны сильным попутным ветром . [25]
Самый медленный. Большинству летающих животных необходимо двигаться вперед, чтобы оставаться в воздухе. Однако некоторые существа могут оставаться на одном и том же месте, известном как парение, либо быстро взмахивая крыльями, как это делают колибри , журчалки , стрекозы и некоторые другие, либо осторожно используя потоки тепла, как это делают некоторые хищные птицы . Самая медленная зарегистрированная летающая непарящая птица — американский вальдшнеп со скоростью 8 километров в час (5,0 миль в час). [26]
Высочайший полет. Есть записи о том, как стервятник Рюппеля Gyps rueppelli , большой стервятник, был затянут в реактивный двигатель на высоте 11 550 метров (37 890 футов) над Кот-д'Ивуаром в Западной Африке. [27] Животное, которое чаще всего летает выше всех, — это полосатый гусь Anser indicus , который мигрирует прямо над Гималаями между местами гнездования в Тибете и местами зимовки в Индии . Иногда их можно увидеть летящими значительно выше вершины Эвереста на высоте 8848 метров (29029 футов). [28]
Самый эффективный планер. За это можно принять животное, которое перемещается наибольшую горизонтальную дистанцию на метр падения. летяги Известно, что планируют на высоту до 200 метров (660 футов), но их коэффициент планирования составляет около 2. Было замечено, что летучие рыбы скользят на сотни метров по осадкам на краю волн, совершая только первый прыжок с поверхности воды. вода обеспечивает высоту, но может получать дополнительную подъемную силу от волнового движения. С другой стороны, альбатросы имеют аэродинамическое качество, равное 20, [29] и, таким образом, падать всего на 1 метр из каждых 20 в неподвижном воздухе.
Pterygota : первыми из всех животных, развивших полет, они также являются единственными беспозвоночными, развившими полет. Поскольку к ним относятся почти все насекомые, их видов слишком много, чтобы перечислять их здесь. Полёт насекомых — активная область исследований.
Птицы (летающие, парящие). Большинство из примерно 10 000 ныне живущих видов умеют летать ( нелетающие птицы исключением являются ). Полет птиц — один из наиболее изученных видов воздушного передвижения животных. См. Список парящих птиц , чтобы узнать о птицах, которые умеют не только летать, но и парить.
Летучие мыши . Существует около 1240 видов летучих мышей, что составляет около 20% всех классифицированных видов млекопитающих. [33] Большинство летучих мышей ведут ночной образ жизни, и многие из них питаются насекомыми во время ночных полетов, используя эхолокацию, чтобы нацелиться на свою добычу. [34]
Птерозавры были первыми летающими позвоночными животными, и, по общему мнению, они были опытными летателями. У них были большие крылья, образованные патагием , простирающимся от туловища до значительно удлинённого безымянного пальца. Существовали сотни видов, большинство из которых, как полагают, были прерывистыми хлопающими крыльями, и множество парящих. Самые крупные из известных летающих животных — птерозавры.
Тероподы (планирующие и летающие). Считалось , что существовало несколько видов динозавров -теропод , способных планировать или летать, но которые не классифицируются как птицы (хотя они тесно связаны). Некоторые виды ( Microraptor gui , Microraptor zhaoianus и Changyuraptor ) были полностью оперены на всех четырех конечностях, что давало им четыре «крылья», которые, как полагают, они использовали для планирования или полета. Недавнее исследование показывает, что полет мог быть приобретен независимо в различных линиях. [2] хотя, возможно, он развился только у теропод Авиала .
Скользящие щетинки . Направленный спуск по воздуху встречается у некоторых тропических древесных щетинохвостов , бескрылых родственных таксонов крылатых насекомых. Срединная хвостовая нить щетинок важна для качества скольжения и контроля скольжения. [35]
Скользящие муравьи . Нелетающие рабочие этих насекомых вторично приобрели некоторую способность передвигаться по воздуху. Планирование развилось независимо у ряда видов древесных муравьев из групп Cephalotini , Pseudomyrmecinae и Formicinae (в основном Camponotus ). Все древесные долиходерины и нецефалотиновые мирмицины, за исключением Daceton Armigerum, не скользят. Живя в пологе тропического леса, как и многие другие планеры, планирующие муравьи используют свое планирование, чтобы вернуться к стволу дерева, на котором они живут, если они упадут или будут сбиты с ветки. Планирование было впервые обнаружено у Cephalotes atreus в тропических лесах Перу . Cephalotes atreus может поворачиваться на 180 градусов и определять местонахождение туловища с помощью визуальных подсказок, успешно приземляясь в 80% случаев. [36] Муравьи Cephalotini и Pseudomyrmecinae, уникальные среди планирующих животных, скользят вперед брюшком, однако Forminicae скользят более традиционным способом вперед головой. [37]
Скользящие неполовозрелые насекомые. Бескрылые незрелые стадии некоторых видов насекомых, у которых есть крылья во взрослом возрасте, также могут проявлять способность планировать. К ним относятся некоторые виды тараканов , богомолов , кузнечиков , палочников и настоящих клопов .
Пауки-воздушные шары (прыжки с парашютом). Детеныши некоторых видов пауков путешествуют по воздуху, используя шелковые драглайны, чтобы поймать ветер, как и некоторые более мелкие виды взрослых пауков, такие как семейство денежных пауков . Такое поведение широко известно как «раздувание». Воздушные пауки составляют часть аэропланктона .
Летающий кальмар . Некоторые океанические кальмары семейства Ommastrephidae , такие как тихоокеанский летучий кальмар , выпрыгивают из воды, спасаясь от хищников, адаптация, аналогичная адаптации летучих рыб . [38] Кальмары меньшего размера летают косяками и, как было замечено, преодолевают расстояния до 50 метров (160 футов). Маленькие плавники в задней части мантии не создают большой подъемной силы, но помогают стабилизировать движение полета. Они выходят из воды, выбрасывая воду из воронки; действительно, было замечено, что некоторые кальмары продолжали выбрасывать воду, находясь в воздухе, обеспечивая тягу даже после выхода из воды. Это может сделать летающих кальмаров единственными животными, способными передвигаться по воздуху с помощью реактивного двигателя. [39] Было замечено, что неоновый летающий кальмар скользит на расстояние более 30 метров (100 футов) со скоростью до 11,2 метра в секунду (37 футов/с). [40]
Летающая рыба . насчитывается более 50 видов летучих рыб К семейству Exocoetidae . В основном это морские рыбы малого и среднего размера. Самая крупная летучая рыба может достигать длины 45 сантиметров (18 дюймов), но длина большинства видов составляет менее 30 см (12 дюймов). Их можно разделить на двукрылые и четырехкрылые разновидности. Прежде чем рыба покидает воду, она увеличивает свою скорость примерно до 30 длин тела в секунду, а когда она выходит на поверхность и освобождается от сопротивления воды, она может двигаться со скоростью около 60 километров в час (37 миль в час). [41] Длина скольжения обычно достигает 30–50 метров (100–160 футов), но некоторые из них были замечены парящими на сотни метров, используя восходящий поток на передних кромках волн. Рыба также может совершать серию скольжений, каждый раз погружая хвост в воду, чтобы произвести толчок вперед. Самая длинная зарегистрированная серия скольжений, при которой рыба лишь периодически погружала хвост в воду, длилась 45 секунд (Видео здесь [42] ). Было высказано предположение, что род Exocoetus находится на эволюционной границе между полетом и планированием. Во время планирования он машет своими большими грудными плавниками , но не использует силовой удар, как летающие животные. [43] Было обнаружено, что некоторые летающие рыбы могут планировать так же эффективно, как и некоторые летающие птицы. [44]
Полуклювы . Группа, родственная Exocoetidae, один или два вида гемирхамфид обладают увеличенными грудными плавниками и демонстрируют настоящий планирующий полет, а не простые прыжки. Маршалл (1965) сообщает, что Euleptorhamphus viridis может преодолевать расстояние 50 метров (160 футов) за два отдельных прыжка. [45]
Пресноводная рыба-бабочка (возможно, планирующая). Пантодон буххольци обладает способностью прыгать и, возможно, планировать на небольшое расстояние. Он может перемещаться по воздуху, длина которого в несколько раз превышает длину его тела. При этом рыба машет своими большими грудными плавниками, что и дало ей общее название. [49] Однако ведутся споры о том, могут ли пресноводные рыбы-бабочки действительно планировать, Сайдель и др. (2004) утверждают, что это невозможно.
Пресноводный топорик . В дикой природе они были замечены выпрыгивающими из воды и планирующими. [50] (хотя сообщения о том, что они совершили полет с двигателем, появлялись много раз) [51] [52] [53] ).
Планирование развилось независимо у двух семейств древесных лягушек: Rhacophoridae Старого Света и Hylidae Нового Света . В каждой линии есть ряд способностей к планированию: от непланирования до прыжков с парашютом и полного планирования.
Скользящая Драко ящерица Драко Ящерицы . Насчитывается 28 видов ящериц рода Draco Шри - , обитающих в Ланке , Индии и Юго-Восточной Азии . Они живут на деревьях, питаясь древесными муравьями, но гнездятся на лесной подстилке. Они могут планировать на расстояние до 60 метров (200 футов) и на этом расстоянии теряют всего 10 метров (30 футов) в высоте. [41] Необычно то, что их патагий (скользящая мембрана) поддерживается на удлиненных ребрах, а не на более распространенной ситуации среди планирующих позвоночных , когда патагий прикреплен к конечностям. В вытянутом состоянии ребра образуют полукруг по обе стороны от тела ящерицы и могут складываться к телу наподобие складного веера.
Нижняя сторона летающего геккона Куля Ptychozoon kuhli . Обратите внимание на приспособления для скольжения: кожные лоскуты на ногах, ступнях, боках тела и по бокам головы. Птихозоны летающие гекконы . Существует шесть видов планирующих гекконов рода Ptychozoon из Юго-Восточной Азии. У этих ящериц есть небольшие лоскуты кожи вдоль конечностей, туловища, хвоста и головы, которые улавливают воздух и позволяют им скользить. [58]
Lupersaurus Летающие гекконы . Возможный родственный таксон Ptychozoon , который имеет аналогичные закрылки и складки, а также скользит. [58]
хризопелеи Змеи . Пять видов змей из Юго-Восточной Азии, Меланезии и Индии . Райская древесная змея южного Таиланда , Малайзии , Борнео , Филиппин и Сулавеси является наиболее способным планёром из изученных змей. Он скользит, вытягивая тело вбок и открывая ребра так, что живот становится вогнутым, а также совершая боковые скользящие движения. Он может замечательно планировать на высоту до 100 метров (330 футов) и совершать повороты на 90 градусов.
Летяги (подсемейство Petauristinae ). Существует более 40 современных видов, разделенных на 14 родов летяг . Летяги встречаются в Азии (большинство видов), Северной Америке (род Glaucomys ) и Европе ( сибирская летяга ). Они населяют тропическую, умеренную и субарктическую среду, причем Glaucomys предпочитают бореальные и горные хвойные леса. [60] специально посадка на деревьях красной ели ( Picea Rubens ) в качестве посадочных площадок; Известно, что они быстро лазают по деревьям, но им требуется некоторое время, чтобы найти хорошее место для приземления. [61] Они, как правило, ведут ночной образ жизни и очень чувствительны к свету и шуму. [60] Когда белка-летяга желает перебраться на дерево, находящееся дальше, чем расстояние, на которое можно прыгнуть, она вытягивает хрящевую шпору на локте или запястье. При этом открывается лоскут пушистой кожи ( патагиум ), который простирается от запястья до лодыжки. Он скользит распростертым орлом, распушив хвост, как парашют, и хватается когтями за дерево, когда приземляется. Сообщается, что белки-летяги планируют на высоту более 200 метров (660 футов).
Колуго или «летающие лемуры» (отряд Dermoptera ). Существует два вида колуго. Несмотря на общее название, колуго не являются лемурами ; настоящие лемуры — приматы . Молекулярные данные свидетельствуют о том, что колуго являются родственной группой приматов; однако некоторые маммологи предполагают, что они являются родственной группой летучим мышам . Колуго, обитающий в Юго-Восточной Азии, вероятно, является млекопитающим, наиболее приспособленным к планированию, с патагием настолько большим, насколько это возможно с геометрической точки зрения. Они могут планировать на расстояние до 70 метров (230 футов) с минимальной потерей высоты. У них наиболее развитый пропатагий среди планирующих млекопитающих со средней скоростью запуска примерно 3,7 м/с; [62] Известно, что майяский колуго начинает скользить без прыжков. [10]
Сифака , разновидность лемура, и, возможно, некоторые другие приматы (возможно ограниченное планирование или прыжки с парашютом). Было высказано предположение, что у ряда приматов есть приспособления, позволяющие ограниченно планировать или прыгать с парашютом: сифаки, индри , галаго и обезьяны саки . В частности, сифака, разновидность лемура , имеет густые волосы на предплечьях, которые, как утверждается, обеспечивают сопротивление, а также небольшую мембрану под руками, которая, как предполагается, обеспечивает подъемную силу за счет аэродинамических свойств. [63] [64]
Большой планер ( Petauroides volans ). Единственный вид рода Petauroides семейства Pseudocheiridae . Это сумчатое животное обитает в Австралии и первоначально относилось к летающим фалангам, но теперь признано отдельным видом. Его летающая перепонка доходит только до локтя, а не до запястья, как у Petaurinae . [74] У него удлиненные конечности по сравнению со своими непланирующими родственниками. [10]
Перохвостые опоссумы (семейство Acrobatidae ). В это семейство сумчатых входят два рода, в каждом по одному виду. Перохвостый планер ( Acrobates pygmaeus ), найденный в Австралии, размером с очень маленькую мышь и является самым маленьким планером среди млекопитающих. Перохвостый опоссум ( Distoechurus pennatus ) встречается в Новой Гвинее , но не планирует. Оба вида имеют жесткошерстный хвост, похожий на перо.
Восстановление жизни вейгельтисавридов Weigeltisaurus jaekeli из поздней перми (259-252 млн лет назад). Вейгельтисавриды представляют собой старейших известных планирующих позвоночных. Вымершие рептилии, похожие на Драко . Существует ряд неродственных вымерших ящерицеобразных рептилий с «крыльями», похожими на ящериц Драко . К ним относятся позднепермские Weigeltisauridae , триасовые Kuehneosauridae и Mecistotrachelos , [75] и меловая ящерица Сянлун . Самый крупный из них, Кюнеозавр , имеет размах крыльев 30 сантиметров (12 дюймов) и, по оценкам, способен планировать на высоту около 30 метров (100 футов).
Шаровиптеригиды . Эти странные рептилии из верхнего триаса Кыргызстана и Польши необычно имели перепонки на удлиненных задних конечностях, значительно расширяя их в остальном нормальные, похожие на белок-летягу патагии. Передние конечности, напротив, намного меньше. [76]
Гипуронектор . Этот причудливый дрепанозавр демонстрирует пропорции конечностей, особенно удлиненные передние конечности, которые соответствуют летающему или планирующему животному с патагией . [77]
Восстановление жизни И Ци , планирующего скансориоптеригидного динозавра из средней юры Китая. Scansoriopterygidae уникальны среди динозавров благодаря развитию перепончатых крыльев, в отличие от оперенных аэродинамических профилей других теропод. Как и современные аномалии, у него появился костяной стержень, поддерживающий крыло, хотя и на запястье, а не на локте.
Волатикотерий антиквум . Планирующий эвтриконодонт , долгое время считавшийся самым ранним планирующим млекопитающим до открытия современных планирующих харамииданов. Он жил около 164 миллионов лет назад и использовал покрытую мехом кожную мембрану, чтобы скользить по воздуху; [78] он жил около 165 миллионов лет назад, во время среднего-позднего юрского периода на территории современного Китая. Считается, что близкородственный Argentoconodon мог планировать, основываясь на посткраниальном сходстве. [79]
^ Хартман, Скотт; Мортимер, Микки; Уол, Уильям Р.; Ломакс, Дин Р.; Липпинкотт, Джессика; Лавлейс, Дэвид М. (10 июля 2019 г.). «Новый паравианский динозавр из поздней юры Северной Америки подтверждает позднее приобретение птичьего полета». ПерДж. 7: е7247. doi:10.7717/peerj.7247. PMC 6626525. PMID 31333906.
^ Киат, Йосеф; О'Коннор, Цзинмай К. (20 февраля 2024 г.). «Функциональные ограничения на количество и форму маховых перьев». Труды Национальной академии наук. 121 (8). doi:10.1073/pnas.2306639121. ISSN 0027-8424.
^ Фотопулос, Джулианна (9 ноября 2016 г.). «Быстрая летучая мышь летит со скоростью 160 км/ч, побив рекорд скорости птиц» . Новый учёный . Проверено 11 ноября 2016 г. Но не все в этом убеждены. Грэм Тейлор из Оксфордского университета говорит, что ошибки в оценке скорости биты путем измерения расстояния, пройденного между последовательными позициями, могут быть огромными. «Поэтому я думаю, что было бы преждевременно сбрасывать птиц с пьедестала как самых быстрых в природе летающих существ», — говорит он. «Эти летучие мыши действительно временами летают очень быстро, но это зависит от их скорости относительно земли», — говорит Андерс Хеденстрем из Лундского университета в Швеции. «Поскольку они не измеряли скорость ветра в том месте и в то время, когда летучие мыши летят, нельзя поэтому исключать, что максимальные скорости не являются летучими мышами, летящими при порыве».
^ Кронин, Леонард – « Ключевой справочник по австралийским млекопитающим », опубликованный Reed Books Pty. Ltd., Сидней, 1991 г. ISBN 0-7301-0355-2
^ ван дер Белд, Джон - « Природа Австралии - портрет островного континента », опубликовано совместно William Collins Pty. Ltd. и ABC Enterprises для Австралийской радиовещательной корпорации, Сидней, 1988 г. (пересмотренное издание 1992 г.), ISBN 0-7333-0241-6
^ Рассел, Руперт – « В центре внимания опоссумов », опубликовано University of Queensland Press, Сент-Люсия, Квинсленд, 1980, ISBN 0-7022-1478-7
^ Тротон, Эллис - « Животные Австралии с мехом », опубликовано Angus and Robertson (Publishers) Pty. Ltd, Сидней, в 1941 году (пересмотренное издание 1973 года), ISBN 0-207-12256-3
^ Моркомб, Майкл и Ирен – « Млекопитающие Австралии », опубликовано издательством Australian Universities Press Pty. Ltd, Сидней, 1974 г., ISBN 0-7249-0017-9
^ Райд, WDL - « Путеводитель по местным млекопитающим Австралии », опубликовано Oxford University Press, Мельбурн, 1970, ISBN 0 19 550252 3
^ Сервенти, Винсент - « Дикая природа Австралии », опубликовано Thomas Nelson (Australia) Ltd., Мельбурн, 1968 г. (пересмотренное издание 1977 г.), ISBN 0-17-005168-4
^ Сервенти, Винсент (редактор) - « Наследие дикой природы Австралии », опубликовано Paul Hamlyn Pty. Ltd., Сидней, 1975 г.
Макгуайр, Дж. А. (2003). «Аллометрическое прогнозирование двигательной активности: пример летающих ящериц Юго-Восточной Азии». Американский натуралист . 161 (2): 337–349. дои : 10.1086/346085 . ПМИД 12675377 . S2CID 29494470 .
Демес, Б.; Форчап, Э.; Хервиг, Х. (1991). «Кажется, они скользят. Есть ли аэродинамические эффекты у прыгающих полуобезьяний приматов?». Журнал морфологии и антропологии . 78 (3): 373–385. дои : 10.1127/zma/78/1991/373 . ПМИД 1909482 .
Arc.Ask3.Ru Номер скриншота №: 442ce239122d87ca8d8d19aa346b4a58__1722326280 URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/44/58/442ce239122d87ca8d8d19aa346b4a58.html Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1: Flying and gliding animals - 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.)
