როგორ არის ფრთები ადაპტაცია ჩიტებისთვის

მილიონობით წლის განმავლობაში ფრინველებმა სრულყოფილად დაასრულეს ფრენისთვის საჭირო სხეულის სტრუქტურა. სინამდვილეში, ფრინველის მთელი არსება შეეგუა ჰაერში გაფრენის ცხოვრებას. მწერების და ღამურების გარდა, ცხოველების არცერთ სხვა ჯგუფს ნამდვილად არ შეუძლია ფრენა. ფრინველების ფრთები ცალსახად ადაპტირებულია მათი ცხოვრების წესზე, საჭმლის ყოველდღიური ძიებადან დაწყებული ყოველწლიური მიგრაციებით, რომლებიც ათასობით მილის მანძილზე გრძელდება. ჩიტები მემკვიდრეობით მიიღეს წინაპრებისგან, ფრთების სტრუქტურებისგან, რაც მათ საშუალებას აძლევს თავი დააღწიონ მტაცებლებს, ისარგებლონ უფრო მეტი საკვების წყაროებით და გახადონ ცხოვრება ნაკლებად სტრესული.

ახლა ფრინველებზე საყოველთაოდ აღიარებულია, რომ ისინი დინოზავრების ფორმიდან არიან წარმოშობილნი და ვითარდებიან ხორცისმჭამელი დინოზავრების რიგიდან, რომელსაც ველოცირატორების მსგავსია მანირაპტორული თეროპოდები. მათი ნამარხი მონაცემების თანახმად, ამ დინოზავრებს ჩამოყალიბდა ისეთი თვისებები, როგორიცაა სურვილების ძვლები და თხელი გარსით კვერცხები, რომლებიც თანამედროვე ფრინველების მსგავსია. პირველი ჩიტი შესაძლოა არქეოპტერიქსი იყო, ფრთიანი არსება, რომელსაც შესაძლოა ნამდვილი ფრენის უნარი ჰქონოდა. ზოგიერთი პირველი ფრინველის მსგავსი არსება ბუმბულებს ატარებდა ფეხებზე, აგრეთვე მკლავებზე, ნათქვამია 2013 წელს დოქტორ სინგ ხუს და კოლეგების ინსტიტუტის კოლეგების მიერ ჩატარებულ კვლევაში. გეოლოგია და პალეონტოლოგია შანდონგში, ჩინეთი და გამოქვეყნდა ჟურნალ "მეცნიერებაში". ამ აღმოჩენამ, როგორც ჩანს, იმაზე მიუთითებს, რომ ძველი ფრინველის მსგავსი ცხოველები სინამდვილეში იყენებდნენ ფრთების ორ წყობას ფრენა.

სანამ ფრინველები ცაში ავიდოდნენ, მათ უნდა განვითარებულიყვნენ ფრენის მექანიკისთვის მორგებული ბუმბულით და ფრენის სპეციფიკურ სტილებზეც კი. ბუმბული მსუბუქი, მაგრამ საოცრად ძლიერია. რეემიები არის ფრენა, ან ფრთა, ბუმბული. პირველადი რემიჯები, ფრთების დიდი ბუმბულები ემატება ფრთა "ხელის" ნაწილს. მეორადი საშუალებები მაგრდება წინამხარზე და ხელს უწყობს აწევას, როდესაც ფრინველი ზრდაში ხვდება ან აფრქვევს. ბუმბულის გარდა, ფრთების ფორმა ჩიტის მფრინავ შესაძლებლობად იქცევა. მოკლე, მომრგვალო ფრთები ფრინველებს სწრაფად აფრენს. გრძელი, წვეტიანი ფრთები უზრუნველყოფს სიჩქარეს. გრძელი, ვიწრო ფრთები სრიალის საშუალებას იძლევა. ფართო ფრთები ჭრილობებით აძლევს ფრინველებს დაფრინავენ და სრიალებენ.

ჩიტები სულაც არ იყენებენ ფრთებს მხოლოდ ფრენისთვის; ფრთები ასევე საშუალებას აძლევს ფრინველებს დაარეგულირონ თავიანთი სხეულის ტემპერატურა. ისეთი ფრინველები, როგორიცაა ანჰინგები, სხეულს სწრაფად კარგავენ სითბოს, ამიტომ ფრთების გაშლით და მზეს ზურგშექცევით, მათ შეუძლიათ გაითბონ მზის ენერგია საკუთარი თავის გასათბობად. თურქეთის სნეულები ასევე იყენებენ ამ ფლანგურ პოზებს ტემპერატურის ასამაღლებლად ღამის დაბალი დონიდან მაღალ დონემდე.

ჩიტებს არ სჭირდებათ მუდამ ფრთების დარტყმა, რომ ჰაერში იყვნენ შეკრული. მათ შეუძლიათ ენერგიის დაზოგვა ზრდაობით. ჰაერის სვეტების მომატების ძალა, რომელსაც ეწოდება განახლება და თერმულები, ინახავს ფრინველებს მაღლა. ზოგიერთი ფრინველი, კერძოდ ზღვის ფრინველები, როგორიცაა ალბატროსი, დროის დიდ ნაწილს ჰაერში ატარებს. ზღვის ფრინველები იყენებენ ტალღების მოქმედებით გამოწვეულ განახლებას. მოფარფატე ფრინველებს აქვთ მაღალი ასპექტის თანაფარდობის ფრთები, რაც ნიშნავს, რომ მათი ფრთების სიგრძე ბევრად აღემატება ფრთების არეებს. ეს ხარისხი ზრდადობით ფრინველებს აძლევს დამახასიათებელ გრძელ, წვრილ ფრთებს.

მიუხედავად იმისა, რომ უფრინავი ფრინველები მოერგნენ ცხოვრებას ქვემოთ, მათი ფრთები ანატომიებიდან ბოლომდე არ გაქრა. ფრინველებმა ფრენის განვითარება განიცადეს, მაგრამ ზოგიერთმა ფრინველმა დაკარგა ეს უნარი, როდესაც მათი სხეული საბოლოოდ მოერგო ხმელეთის ან წყლის გარემოში და ფრენა გახდა ძალიან ძვირი, ენერგიით მოსილი. პინგვინის ფრთები ძირითადად შეიცვალა ფლიპერებით, ცურვის გასაადვილებლად. გალაპაგოსის კუნძულების ფრენის კორმორას ადრე შეეძლო ფრენა, მაგრამ მას შემდეგ დაკარგა ეს შესაძლებლობა წყალში გასრიალების სასარგებლოდ. დიდი ფრინველები, როგორიცაა სირაქლემას და რიას, იყენებენ თავიანთ პროპორციულად პატარა ფრთებს შთამბეჭდავ ეკრანებზე.

ბევრი ფრინველი უფრო დიდხანს ფრენებს ახორციელებს, რომელსაც ცივი თვეების განმავლობაში მიგრაციას უწევს მსოფლიოს თბილ რეგიონებში. Arctic tern- ის მიგრაციის გზა ფარავს ჩრდილოეთით ანტარქტიდადან 30 000 კილომეტრზე მეტს. Blackpoll Warbler ყოველწლიურ მოგზაურობას ახორციელებს იმით, რომ ისვენებს ჰაერში 80 – დან 90 საათამდე. ყველა ფრინველს არ აქვს მიგრაციის უნარი; შიდა ადაპტაციის გარდა, სპეციალიზებული ფრთები ეხმარება გადამფრენ ფრინველებს ხანგრძლივი ფრენების განხორციელებაში. მიგრირებად ჩიტებს უფრო მეტი წვეტიანი ფრთები აქვთ, რომლებიც სხეულთან შედარებით დიდია, რის შედეგადაც ნაკლებად შრომატევადი ფრენა ხდება.

ევოლუციამ ბოლომდე არ დაასრულა თავისი საქმე ფრინველის ფრთასთან დაკავშირებით. 2013 წელს ჩატარებული კვლევა, რომელიც გამოქვეყნდა "მიმდინარე ბიოლოგიაში" და ჩაატარა Dr. ჩარლზ ბრაუნმა და მერი ბრაუნმა იპოვნეს ევოლუციის მტკიცებულება, რომელიც ნებრასკაში კლდეების მერცხლების ფრთებში ხდებოდა. აღმოჩნდა, რომ გზაზე მოკლული კლდეების მერცხლებს უფრო გრძელი ფრთები ჰქონდათ, ვიდრე სხვა მოსახლეობაში. მეცნიერებმა თქვეს, რომ ეს მერცხლები, ჩასმული მაგისტრალების ხიდებსა და ესტაკადებში, უფრო მოკლედ, მრგვალდება ფრთებს შეეძლებათ უფრო ვერტიკალური აფრენა, რითაც ფრინველებს შემოდგომისგან გაქცევის საშუალება ეძლევათ მანქანები.