Kuidas tiivad on lindude kohanemiseks

Miljonite aastate jooksul on linnud lennuks vajalikku kehaehitust täiustanud. Tegelikult on kogu linnu olend kohanenud õhus hõljuva eluga. Lisaks putukatele ja nahkhiirtele ei saa ükski teine ​​loomarühm tõeliselt lennata. Lindude tiivad on ainulaadselt kohandatud nende eluviisile, alates igapäevasest toidu otsimisest kuni tuhandete miilide pikkuste iga-aastaste rändeteni. Esivanematelt päritud linnud tiivastruktuurid, mis võimaldavad neil kiskjate eest põgeneda, kasutada rohkem toiduallikaid ja muuta elu vähem stressirohkeks.

Linnud on tänapäeval laialt aktsepteeritud kui dinosauruste vormist pärinevad, arenenud lihasööjate dinosauruste reast, mida nimetatakse Velociraptorsiga sarnasteks maniraptoran-teropoodideks. Nende fossiilsete andmete kohaselt arenesid need dinosaurused välja funktsioonid, näiteks õõtshoovad ja õhukese koorega munad, mis sarnanevad tänapäevaste lindude omadega. Esimene lind oli tõenäoliselt Archaeopteryx, tiivuline olend, kes võis olla võimeline tõeliseks lennuks. Vastavalt dr Xing Xu ja kolleegide Instituudi 2013. aasta uuringule olid mõnedel esimestel linnutaolistel jalgadel ja ka kätel suled. Geoloogia ja paleontoloogia Hiinas Shandongis ning avaldatud ajakirjas "Science". See leid näis viitavat sellele, et iidsed linnulaadsed loomad kasutasid tegelikult kahte tiibkomplekti lendama.

Enne lindude taevasse jõudmist pidid nad välja arendama lendamise mehaanikale kohandatud suled ja isegi konkreetsed lennustiilid. Suled on kerged, kuid märkimisväärselt tugevad. Remiges on lend või tiivad suled. Esmased abivahendid, suured tiivasulged, kinnituvad tiiva "käe" osale. Sekundaarsed abivahendid kinnituvad küünarvarre külge ja aitavad tõsta lindu, kui see hüppab või lehvib. Lisaks sulgedele endile on tiibade kuju lindude lennuvõime. Lühikesed, ümarad tiivad aitavad lindudel kiiresti õhku tõusta. Pikad, teravad tiivad tagavad kiiruse. Pikad, kitsad tiivad võimaldavad libisemist. Laiad piludega tiivad lasevad lindudel nii hõljuda kui ka libiseda.

Linnud ei kasuta oma tiibu tingimata ainult lendamiseks; tiivad võimaldavad lindudel ka oma kehatemperatuuri reguleerida. Sellised linnud nagu anhingad kaotavad kehalt kiiresti kuumuse, nii et tiibu sirutades ja päikesele selja pöörates saavad nad päikeseenergiat enda soojendamiseks omastada. Türgi raisakotkad kasutavad neid laotatud tiibade asendeid ka temperatuuri tõstmiseks madalamast öösest kõrgemale päevasele tasemele.

Linnud ei pea kogu aeg tiibu klapitama, et õhus püsida; nad saavad oma energiat säästa, hüppades. Tõusvate õhusammaste jõud, mida nimetatakse täienduseks ja termoseks, hoiavad linde kõrgel. Mõned linnud, nimelt merelinnud, näiteks albatrossid, veedavad suure osa ajast õhus hüppeliselt. Merelinnud kasutavad hõljumiseks lainete toimel loodud täiendusi. Hõljuvatel lindudel on enamasti kõrge kuvasuhtega tiivad, mis tähendab, et nende tiibade pikkused on palju suuremad kui nende tiibade alad. See kvaliteet annab hõljuvatele lindudele iseloomulikud pikad ja õhukesed tiivad.

Ehkki lennuvõimetud linnud on kohanenud eluga allpool, pole nende tiivad anatoomiatest täielikult kadunud. Linnud arenesid lendamiseks, kuid mõned linnud on selle võime kaotanud, kui nende keha kohanes lõpuks maismaa- või veekeskkonnaga ning lendamine muutus liiga kulukaks, energiasäästlikuks. Pingviinitiivad on ujumise hõlbustamiseks põhimõtteliselt muutunud lestadeks. Galapagose saarte lennuvõimetu kormoran suutis varem lennata, kuid on sellest ajast alates kaotanud selle võime vees libisemise kasuks. Suured linnud, näiteks jaanalinnud ja rheas, kasutavad muljetavaldavatel väljapanekutel oma proportsionaalselt väiksemaid tiibu.

Paljud linnud teevad külmematel kuudel pikki lende, mida nimetatakse rändeks maailma soojematesse piirkondadesse. Arktika tiiri rändetee hõlmab enam kui 30 000 kilomeetri pikkust edasi-tagasi reisi Arktikast Antarktikani. Blackpolli koertel on oma iga-aastane reis, viibides õhus 80–90 tundi ilma puhkamata. Kõigil lindudel pole siiski rändevõimet; lisaks sisemistele kohandustele aitavad spetsiaalsed tiivad rändlinde oma pikkade lendude sooritamisel. Rändlindudel on rohkem teravaid tiibu, mis on nende kehaga võrreldes suured, mistõttu lendamine on vähem vaevarikas.

Evolution ei ole linnutiivaga oma tööd päris lõpule jõudnud. Ajakirjas "Praegune bioloogia" avaldatud 2013. aasta uuring, mille viis läbi dr. Charles Brown ja Mary Brown on leidnud tõendeid evolutsiooni kohta Nebraska kaljusääsukeste tiibades. Teedel tapetud kaljus pääsukestel leiti olevat pikemad tiivad kui paljudel teistel nende populatsioonidel. Teadlased väitsid, et need pääsukesed, kes pesitsevad maanteede sildades ja viaduktides, on lühemad, ümaramad tiivad vertikaalsemal viisil õhkutõusmiseks, võimaldades seeläbi lindudel vastutuleku eest põgeneda sõidukid.