Hvordan vinger er en tilpasning til fugle

I løbet af millioner af år har fugle perfektioneret den kropsstruktur, der er nødvendig til flyvning. Faktisk har hele fuglens væsen tilpasset sig et liv med svævende luft. Udover insekter og flagermus kan ingen anden gruppe af dyr virkelig flyve. Fuglens vinger er unikt tilpasset deres livsstil, fra den daglige søgning efter mad til årlige vandringer, der varer tusindvis af miles. Fugle arvet fra deres forfædres vingestrukturer, der giver dem mulighed for at flygte fra rovdyr, drage fordel af flere fødekilder og gøre livet mindre stressende.

Fugle accepteres nu bredt som at stamme fra en form for dinosaurer, der udvikler sig fra en række kødspisende dinosaurer kaldet maniraptoran theropods svarende til Velociraptors. Ifølge deres fossile optegnelser udviklede disse dinosaurer funktioner, såsom ønskeben og tyndskallede æg, der ligner dem fra moderne fugle. Den første fugl var muligvis Archaeopteryx, en bevinget væsen, der muligvis har været i stand til ægte flyvning. Nogle af de første fuglelignende væsner havde fjer på deres ben såvel som deres arme, ifølge en undersøgelse fra 2013 af Dr. Xing Xu og kolleger fra Institute of Geologi og paleontologi i Shandong, Kina, og offentliggjort i tidsskriftet "Science." Dette fund syntes at antyde, at gamle fuglelignende dyr faktisk brugte to sæt vinger at flyve.

Før fugle kunne tage til himlen, måtte de udvikle fjer, der var tilpasset flymekanikken og endda specifikke flyveformer. Fjer er lette, men bemærkelsesværdigt stærke. Rester er flyve- eller vingefjer. De primære rester, store vingefjer, fastgøres til vingens "hånd" -del. De sekundære rester fæstnes til underarmen og hjælper med at give løft, når fuglen svæver eller klapper. Udover selve fjerene er formen på vingerne en fugles flyveevne. Korte, afrundede vinger hjælper fugle hurtigt. Lange, spidse vinger giver hastighed. Lange, smalle vinger muliggør glidning. Brede vinger med slots giver fugle både svæve og glide.

Fugle bruger ikke nødvendigvis kun deres vinger til flyvning; vinger tillader også fugle at regulere deres kropstemperaturer. Fugle som Anhingaerne mister varmen hurtigt fra deres kroppe, så ved at sprede deres vinger og vende ryggen mod solen kan de absorbere solenergi for at varme sig op. Tyrkiske gribbe bruger også disse spredte vinger til at hæve deres temperaturer fra lavere nat til højere dagtimerne.

Fugle behøver ikke at klappe vingerne hele tiden for at forblive luftbundne; de kan spare deres energi ved at skyde op. Kraften i stigende luftkolonner kaldet opsamling og termisk holder fuglene højt. Nogle fugle, nemlig havfugle som albatrosser, bruger meget af deres tid i luften. Havfugle bruger opsamlingen skabt af bølgernes handlinger til at svæve. Stigende fugle har tendens til at have høj-aspekt-forhold vinger, hvilket betyder at deres vingelængder er meget større end deres vingearealer. Denne kvalitet giver skyhøje fugle deres karakteristiske lange, tynde vinger.

Selvom fugle uden flyvning har tilpasset sig livet nedenunder, er deres vinger ikke helt forsvundet fra deres anatomier. Fugle udviklede sig til at flyve, men nogle fugle har mistet denne evne, når deres kroppe til sidst tilpasses terrestriske eller vandmiljøer, og flyvning blev for dyrt, energimæssigt. Pingvinvinger er grundlæggende ændret til svømmeføtter for at lette svømning. Den flyveløse skarv på Galapagosøerne plejede at kunne flyve, men har siden mistet den kapacitet til fordel for at glide gennem vandet. Store fugle, såsom strudse og rheas, bruger deres forholdsmæssigt mindre vinger i imponerende udstillinger.

Mange fugle tager lange flyvninger kaldet vandring til varmere regioner i verden i de koldere måneder. Den arktiske ternes vandringssti dækker en rundtur på mere end 30.000 kilometer fra Arktis til Antarktis. Blackpoll sanger foretager sin årlige tur ved at blive i luften i 80 til 90 timer uden at hvile. Ikke alle fugle har dog evnen til at vandre; ud over interne tilpasninger hjælper specialiserede vinger trækfugle med at tage deres lange flyvninger. Trækfugle har mere spidse vinger, som er store sammenlignet med deres kroppe, hvilket resulterer i mindre besværlig flyvning.

Evolution er ikke helt færdig med sit job med fuglefløjen. En 2013-undersøgelse offentliggjort i "Current Biology" og udført af Dr. Charles Brown og Mary Brown har fundet beviser for, at evolutionen forekommer i vingerne på klippesvaler i Nebraska. Vej dræbte klientsvaler viste sig at have længere vinger end mange andre i deres befolkning. Forskerne teoretiserede, at disse svaler, der nestede i motorvejsbroer og overfarter, udviklede sig kortere og rundere vinger for at kunne tage af på en mere lodret måde og derved lade fuglene flygte fra modkørende køretøjer.