Животные - Юрий Беспалов

Археоптерикс – ископаемое животное, сочетающее черты птиц и рептилий: перья, зубы в клюве, когти на крыльях

Для полета нужна не только крепкая сбалансированная конструкция, но и мощный «двигатель». Эту функцию выполняют грудные мышцы, которые прикреплены к специальной кости, называемой килем. Все, кто имел дело с вареной или жареной курицей, с килем достаточно хорошо знакомы.

Ласточки летают со скоростью 110–120 км/ч, но иногда способны развить и большую скорость. Когда сокол-сапсан входит в пике над добычей, его скорость может достигать 350 км/ч, но обычная скорость этой птицы во время перелета около 100 км/ч.

Для мощного двигателя необходима хорошая система подачи «топлива» – питательных веществ и кислорода. Эту задачу выполняют кровеносная и дыхательная системы. Эти системы у птиц довольно совершенны, можно даже сказать, что совершеннее, чем у всех других позвоночных. Дыхательная система, кроме легких, имеет еще и воздушные мешки. Они расположены в полости тела и костях. Дыхание птиц тесно связано с движением крыльев во время полета. Воздушные мешки обеспечивают двойное дыхание – при вдохе и при выдохе. Во время вдоха одна часть наружного воздуха попадает в воздушные мешки, а вторая – в легких насыщает кислородом кровь. Во время выдоха в легкие попадает воздух из воздушных мешков, который тоже насыщает кровь кислородом. Мощному насыщению крови кислородом способствует и строение сердца. Оно у птиц четырехкамерное, в нем два отдельных предсердия и два отдельных желудочка. Поэтому артериальная и венозная кровь движутся отдельно и не смешиваются. За счет этого у птиц довольно совершенная теплокровность. В чем-то она даже более совершенная, чем у нас с вами. В частности, нормальная температура тела у них выше нашей и приближается к наибольшей возможной для живых существ – она достигает 45,5 °C.

Скелет птицы – конструкция, приспособленная для полета. Она устроена по схеме, общей для всех развитых хордовых (и для человека тоже, что действительно заметно при таком ракурсе изображения)

Самолету, кроме двигателя, нужны также пропеллеры. Пропеллерами птицам служат крылья (инженеры с завистью смотрят на это изобретение природы, пытаются его воспроизвести, но пока успехи в этом направлении весьма скромны).

Вот каковы важнейшие черты птиц – рептилий, переделанных для полета. Имеем ли мы право на такое сравнение? Безусловно. Вспомним прежде всего ископаемых животных, которые сочетают черты рептилий и птиц, того же археоптерикса. Ранее его считали прапрадедом птиц. Но сейчас найден еще более древний прапрадедушка – протоавис. Он имеет большее сходство с современными птицами, но при этом протоавис старше археоптерикса. Таким образом, похоже, Природа имела несколько вариантов, когда создавала из рептилий птиц. И археоптерикс оказался вариантом не лучшим, так сказать, неперспективным. А протоависа ждало большое будущее, хотя он и имел еще немало общих с археоптериксом черт рептилий. Прежде всего – это когти на крыльях (из современных пернатых их имеют только птенцы гоацина, который живет в тропических лесах Южной Америки. Взрослый гоацин плохо летает, он может только перелетать с ветки на ветку. Ученые считают, что такой образ жизни вел и археоптерикс). Второй признак рептилий – длинный тяжелый хвост со многими позвонками. У современных птиц все эти позвонки срослись вместе в небольшой копчик, а красивый хвост представляет собой легкое оперение.

Разнообразие современных птиц. Протоавис (в середине) – ископаемый кандидат в прапрадедушки современных птиц

Впрочем, есть современные птицы, которые совсем не летают. Но всем им пригодились разработки, предназначенные для полета. Так, пингвины с успехом используют крылья для плавания. А для страуса крылья – это дополнительный (к хвосту) руль. Руль этот воздушный, но помогает «живой конструкции», которая движется по земле. Такое встречается и в творениях рук человеческих – технике, которая хоть и не предназначена для полета, но очень быстро движется по земле или по воде. Страусиное крыло-руль не требует таких мощных мышц, как крылья, предназначенные для полета.

Житель современных тропических лесов – гоацин, птенцы которого имеют, как археоптерикс, когти на крыльях

Поэтому у страусов нет киля, ведь если нет необходимости в мощном двигателе, не нужна и специальная конструкция для его крепления. Вместо этого – мощные мышцы ног и надежная конструкция их скелета, с деталями, для птиц иногда необычными. Так, ноги страуса заканчиваются чем-то вроде копыт – это удобно для быстрого бега по твердой земле.

В Южной Африке устраивают гонки верхом на страусах.

Перья также нужны не только для полета, но и для сохранения тепла, что очень важно для совершенной теплокровности. Как видите, интересные разработки, созданные для полета, оказались полезными не только в воздухе, но и на земле. (Это часто случается с хорошими конструкторскими разработками.)

Некоторые хищные птицы способны заметить предмет размером 30 см с расстояния в 3 км.

Есть подобные примеры и в технических разработках, созданных человеком. Так что, видимо, крылья и перья заимствованы нелетающими птицами у каких-то летающих птиц – их предков. Однако можно предположить и обратную ситуацию: крылья, перья, совершенная теплокровность были сначала использованы на земле, а потом уже в воздухе.

Птенец гоацина и строение его крыла (внизу)

И несколько слов о «бортовом компьютере» – нервной системе птиц. У них хорошо развиты глаза и части мозга, перерабатывающие полученную при помощи глаз информацию. Это и понятно: сверху видно все, а вот, например, почувствовать добычу обонянием трудно. Очень большое развитие получили части мозга, которые управляют движением. Это тоже понятно: полет – движение сложное, управление им требует совершенного устройства переработки информации (вспомним, что бортовые компьютеры устанавливаются преимущественно на самолетах). Мозг птиц обеспечивает очень сложные формы поведения, в частности поведения, связанного с размножением (например, состязания самцов, такие как соловьиные «концерты» или распускание павлином хвоста), со строительством гнезд, вскармливанием птенцов, их обучением. Всем птицам присуща забота о потомстве.

Лишь пятая часть всех птиц никогда не оставляет своей родной местности. Это так называемые оседлые птицы. Большая же часть птиц (около трех пятых общего числа) принадлежит к кочевым, то есть к таким, которые после завершения выкармливания птенцов могут перелетать довольно далеко от места своего гнездования в поисках более благоприятных условий. Еще одна пятая – перелетные птицы. От кочевых они отличаются тем, что начинают свои путешествия в теплые края, когда природа, казалось бы, еще не предвещает будущих изменений к худшему.