Почему птицы летают

Содержание:

1. Почему птицы летают: особенности анатомии и физиологии
2. Особенности скелета
3. Мускулатура
4. Двойное дыхание
5. Особенности сердечно-сосудистой системы
6. Перья
7. Собственно крылья

Почему птицы летают: особенности анатомии и физиологии

На вопрос «Почему птицы летают?» обычно следует ответ: «Потому что у них есть крылья». Между тем, известны случаи, когда в стремлении взлететь человек изобретал крылья, напоминающие птичьи, и, приладив их к спине, пытался взлететь, но полета не получалось. Почему? Все дело в том, что у птиц, помимо крыльев, есть еще много приспособлений для полета.

Особенности скелета

Внешняя поверхность грудины у птиц имеет киль – большой вырост. Это своеобразный «крепеж» грудных мышц, двигающих крылья. У птиц крепость скелета, необходимая при полете, обеспечивается срастанием некоторых костей. Так, их позвоночник представляет собой не подвижную гибкую цепочку отдельных позвонков (как, например, у млекопитающих), а жесткую конструкцию, в которой поясничные позвонки срослись не только между собой, но и с хвостовыми и с крестцовыми позвонками. Для создания прочной опоры у птиц даже подвздошные кости образуют сращение с позвонком. И, наконец, у всех птиц очень легкий скелет. Причина малого веса кроется в воздухоносных полостях, которые содержит ряд костей. Они не заполнены красным костным мозгом, как, например, у людей.

Мускулатура

Грудные мышцы составляют четверть массы тела птицы. Именно они поднимают крылья. Птичьи мышцы способны запасать много кислорода, происходит это благодаря высокому содержанию белка миоглобина (железосодержащего белка, отвечающего за транспортировку кислорода в скелетные мышцы и мышцы сердца).

Двойное дыхание

Дыхательный аппарат птиц устроен совсем иначе, чем у млекопитающих, в том числе у человека. Вдыхаемый воздух проходит у них через трубки-бронхиолы в легких и доставляется в воздушные мешочки. На выдохе воздух движется из мешочков вновь по трубкам через легкие, в которых снова совершается газообмен. Благодаря такому двойному дыханию, увеличивается снабжение птичьего организма кислородом, что чрезвычайно важно в условиях полета.

Особенности сердечно-сосудистой системы

Сердце у всех птиц заметно крупнее, чем у тех млекопитающих, которые имеют сходный с ними размер тела. Чем больше летает птица (например, перелетная), тем больше у нее сердце. Крупное птичье сердце надежно обеспечивает более быстрый кровоток (циркуляцию крови). Пульс у птиц достигает 1000 ударов в минуту, а давление – 180 мм ртутного столба. В крови птицы больше эритроцитов, чем у многих млекопитающих: это говорит о том, что в одну единицу времени переносится больше кислорода, необходимого для полета. Благодаря отлично развитым системам кровотока и дыхания, в организме птиц очень быстро проходит обмен веществ, по этой причине каждой птице характерна высокая температура тела – 40-42°С. При такой температуре все процессы жизнедеятельности проходят значительно быстрее, в т.ч. мышечные сокращения, что при полете играет большую роль.

Перья

Мало кто знает, что перья птицы были когда-то чешуей древних пресмыкающихся, которые затем, в процессе эволюции, преобразовались в легкие и очень сложные по своему составу роговые образования кожи. Именно благодаря перьям поверхность всего тела птицы такая гладкая и обтекаемая. Перья помогают создавать подъемную силу и тягу. Во время полета воздух почти без сопротивления обтекает ее гладкое туловище. С помощью рулевых перьев хвоста птице удается регулировать направление полета. Кроме того, перья сохраняют тепло, эластично пружинят, создают равномерный слой, защищающий птиц от негативных воздействий окружающей среды — холода, перегрева, ветра, сырости. Этот слой также препятствует потере тепла.

Собственно крылья

Устройство крыльев птицы таково, что они создают силу, которая противодействует силе земного притяжения. Конструкция крыла не плоская, а выгнутая. Благодаря этому, воздушная струя, огибающая крыло, проходит по нижней (вогнутой) стороне более короткий путь, чем по верхней (выгнутой). Чтобы воздушные потоки, обходящие крыло, встречались у его оконечности в одно время, поток воздуха над крылом должен перемещаться быстрее, чем под крылом. По этой причине скорость прохождения воздуха над крылом увеличивается, а давление, соответственно, уменьшается. Вот эта разность давлений над и под крылом и формирует ту подъемную силу, которая (направленная вверх) и противодействует силе тяжести.