Wie Flügel eine Anpassung für Vögel sind

Vögel haben über Millionen von Jahren die zum Fliegen notwendige Körperstruktur perfektioniert. Tatsächlich hat sich das gesamte Wesen eines Vogels an ein Leben des Schwebens durch die Luft angepasst. Außer Insekten und Fledermäusen kann keine andere Tiergruppe wirklich fliegen. Die Flügel der Vögel sind auf einzigartige Weise an ihre Lebensweise angepasst, von der täglichen Nahrungssuche bis hin zu jährlichen Wanderungen von Tausenden von Kilometern. Vögel haben die Flügelstrukturen ihrer Vorfahren geerbt, die es ihnen ermöglichen, Raubtieren zu entkommen, mehr Nahrungsquellen zu nutzen und das Leben weniger stressig zu machen.

Vögel werden heute weithin als Abkömmlinge einer Form von Dinosauriern angesehen, die sich aus einer Linie von fleischfressenden Dinosauriern entwickelt haben, die maniraptoran-Theropoden ähnlich den Velociraptoren genannt werden. Laut ihrem Fossilienbestand entwickelten diese Dinosaurier Merkmale wie Querlenker und dünnschalige Eier, die denen moderner Vögel ähneln. Der erste Vogel war möglicherweise Archaeopteryx, eine geflügelte Kreatur, die möglicherweise zu echtem Flug fähig war. Einige der ersten vogelähnlichen Kreaturen trugen Federn an ihren Beinen sowie an ihren Armen, so eine Studie von Dr. Xing Xu und Kollegen vom Institute of aus dem Jahr 2013 Geologie und Paläontologie in Shandong, China, veröffentlicht und in der Zeitschrift "Science" veröffentlicht. Dieser Befund schien darauf hinzudeuten, dass uralte vogelähnliche Tiere tatsächlich zwei Flügelsätze benutzten fliegen.

Bevor Vögel in den Himmel fliegen konnten, mussten sie Federn entwickeln, die an die Mechanik des Fliegens und sogar an bestimmte Flugstile angepasst waren. Federn sind leicht, aber bemerkenswert stark. Remiges sind die Flug- oder Flügelfedern. Die primären Remiges, große Flügelfedern, sind am "Hand"-Teil des Flügels befestigt. Die sekundären Remiges werden am Unterarm befestigt und sorgen für Auftrieb, wenn der Vogel aufsteigt oder flattert. Neben den Federn selbst spielt die Form der Flügel eine Rolle für die Flugfähigkeit eines Vogels. Kurze, abgerundete Flügel helfen Vögeln, schnell abzuheben. Lange, spitze Flügel sorgen für Geschwindigkeit. Lange, schmale Flügel ermöglichen das Gleiten. Breite Flügel mit Schlitzen lassen Vögel schweben und gleiten.

Vögel benutzen ihre Flügel nicht unbedingt nur zum Fliegen; Flügel ermöglichen es Vögeln auch, ihre Körpertemperatur zu regulieren. Vögel wie die Anhingas verlieren schnell Wärme von ihrem Körper. Wenn sie also ihre Flügel ausbreiten und der Sonne den Rücken zukehren, können sie Sonnenenergie absorbieren, um sich selbst zu erwärmen. Truthahngeier verwenden diese Haltungen mit gespreizten Flügeln auch, um ihre Temperaturen von niedrigeren Nachtwerten auf höhere Tagesniveaus zu erhöhen.

Vögel müssen nicht ständig mit den Flügeln schlagen, um in der Luft zu bleiben; sie können ihre Energie sparen, indem sie aufsteigen. Die Kraft der aufsteigenden Luftsäulen, Aufwinde und Thermik genannt, hält Vögel in der Luft. Einige Vögel, nämlich Seevögel wie Albatrosse, verbringen einen Großteil ihrer Zeit in der Luft. Seevögel nutzen die Aufwinde, die durch die Wellenbewegungen entstehen, um aufzusteigen. Aufsteigende Vögel neigen dazu, Flügel mit hohem Seitenverhältnis zu haben, was bedeutet, dass ihre Flügellänge viel größer ist als ihre Flügelflächen. Diese Eigenschaft verleiht hochfliegenden Vögeln ihre charakteristischen langen, dünnen Flügel.

Obwohl sich flugunfähige Vögel an das Leben unten angepasst haben, sind ihre Flügel nicht ganz aus ihrer Anatomie verschwunden. Vögel haben sich zum Fliegen entwickelt, aber einige Vögel haben diese Fähigkeit verloren, als sich ihr Körper schließlich an terrestrische oder aquatische Umgebungen anpasste und das Fliegen energietechnisch zu teuer wurde. Pinguinflügel haben sich im Grunde in Flossen verwandelt, um das Schwimmen zu erleichtern. Der flugunfähige Kormoran der Galapagos-Inseln konnte früher fliegen, hat diese Fähigkeit jedoch inzwischen zugunsten des Gleitens durch das Wasser verloren. Große Vögel wie Strauße und Nandus nutzen ihre proportional kleineren Flügel in beeindruckenden Darstellungen.

Viele Vögel unternehmen in den kälteren Monaten lange Flüge, die als Migrationen in wärmere Regionen der Welt bezeichnet werden. Der Zugweg der Küstenseeschwalbe umfasst eine Rundreise von mehr als 30.000 Kilometern von der Arktis in die Antarktis. Der Blackpoll Warbler macht seine jährliche Reise, indem er 80 bis 90 Stunden in der Luft bleibt, ohne sich auszuruhen. Nicht alle Vögel besitzen jedoch die Fähigkeit zu wandern; Zusätzlich zu internen Anpassungen helfen spezialisierte Flügel Zugvögeln bei ihren langen Flügen. Zugvögel haben spitzere Flügel, die im Vergleich zu ihrem Körper groß sind, was zu weniger mühsamem Fliegen führt.

Die Evolution ist mit dem Vogelflügel noch nicht ganz fertig. Eine 2013 in "Current Biology" veröffentlichte und von Drs. Charles Brown und Mary Brown haben Beweise für die Evolution in den Flügeln von Klippenschwalben in Nebraska gefunden. Von der Straße getötete Klippenschwalben haben längere Flügel als viele andere in ihrer Population. Die Wissenschaftler vermuteten, dass diese Schwalben, die sich in Autobahnbrücken und Überführungen nisten, kürzer und runder wurden round Flügel, um vertikaler abheben zu können, damit die Vögel vor entgegenkommenden Vögeln fliehen können Fahrzeuge.