Kaip sparnai yra pritaikymas paukščiams

Per milijonus metų paukščiai ištobulino skrydžiui reikalingą kūno struktūrą. Iš tikrųjų visa paukščio būtybė prisitaikė prie gyvenimo, kylančio per orą. Be vabzdžių ir šikšnosparnių, jokia kita gyvūnų grupė tikrai negali skristi. Paukščių sparnai yra unikaliai pritaikyti jų gyvenimo būdui - nuo kasdienės maisto paieškos iki kasmetinių migracijų, trunkančių tūkstančius mylių. Paukščiai paveldėjo iš savo protėvių sparnų struktūras, kurios leidžia jiems pabėgti nuo plėšrūnų, pasinaudoti daugiau maisto šaltinių ir padaryti gyvenimą mažiau įtemptą.

Paukščiai dabar plačiai pripažįstami kilusiais iš dinozaurų formos, išsivysčiusių iš mėsą valgančių dinozaurų, vadinamų maniraptoran teropodais, panašių į „Velociraptors“. Remiantis jų iškastiniu rodikliu, šie dinozaurai sukūrė tokias savybes, kaip, pavyzdžiui, svirčių žiedai ir plonų lukštų kiaušiniai, panašūs į šiuolaikinių paukščių. Pirmasis paukštis galėjo būti Archeopteryx, sparnuotas padaras, kuris galėjo sugebėti skristi. Kai kurie iš pirmųjų paukščių pavidalo padarų ant kojų ir rankų turėjo plunksnas, rodo dr. Xing Xu ir kolegų iš Geologija ir paleontologija Šandonge (Kinija) ir paskelbta žurnale „Science“. Atrodė, kad ši išvada rodo, kad senovės paukščių tipo gyvūnai iš tikrųjų naudojo du sparnų rinkinius skristi.

Kad paukščiai negalėtų pakilti į dangų, jie turėjo išsiugdyti plunksnas, pritaikytas skraidymo mechanikai, ir net specifinius skrydžio stilius. Plunksnos yra lengvos, bet nepaprastai stiprios. Remigės yra skrydžio arba sparno plunksnos. Pirminės formos, didelės sparnų plunksnos, tvirtinamos prie sparno „rankos“ dalies. Antriniai ataugos tvirtinami prie dilbio ir padeda pakelti, kai paukštis sklendžia ar plazdena. Be pačių plunksnų, sparnų forma paverčia paukščio skraidymo galimybėmis. Trumpi, suapvalinti sparnai padeda paukščiams greitai pakilti. Ilgi, smailūs sparnai suteikia greitį. Ilgi, siauri sparnai leidžia sklandyti. Platus sparnai su plyšiais leidžia paukščiams ir sklęsti, ir sklandyti.

Paukščiai nebūtinai naudojasi sparnais tik skrydžiui; sparnai taip pat leidžia paukščiams reguliuoti savo kūno temperatūrą. Tokie paukščiai kaip anhingai greitai praranda šilumą iš savo kūno, todėl, išskleidę sparnus ir atsukę saulei nugarą, jie gali sugerti saulės energiją, kad patys galėtų šildytis. Turkijos grifai taip pat naudoja šias skleidžiamo sparno pozas, kad pakeltų savo temperatūrą nuo žemesnės nakties iki aukštesnės dienos.

Paukščiai neprivalo visą laiką sparnuotis, kad liktų ore; jie gali išsaugoti savo energiją sklandydami. Kylančių oro kolonų, vadinamų atnaujinimais ir terminais, jėga paukščius laiko aukštyn. Kai kurie paukščiai, būtent jūros paukščiai, tokie kaip albatrosai, didžiąją laiko dalį ore praleidžia sklandydami. Jūros paukščiai skleidžia aukštyn bangų veiksmų sukurtus atnaujinimus. Kylantys paukščiai paprastai turi didelio formato sparnus, o tai reiškia, kad jų sparnų ilgis yra daug didesnis nei jų sparnų plotai. Ši savybė sklandantiems paukščiams suteikia jiems būdingus ilgus, plonus sparnus.

Nors neskraidantys paukščiai prisitaikė prie gyvenimo žemiau, anatomijose jų sparnai ne visai dingo. Paukščiai vystėsi skraidydami, tačiau kai kurie paukščiai prarado šį sugebėjimą, kai jų kūnas ilgainiui prisitaikė prie sausumos ar vandens aplinkos ir skraidymas tapo per brangus, išmintingas energijai. Pingvinų sparnai iš esmės pasikeitė į plaukus, kad būtų lengviau plaukti. Neskraidantis Galapagų salų kormoranas anksčiau galėjo skristi, tačiau nuo to laiko prarado šias galimybes sklandyti vandeniu. Stambūs paukščiai, tokie kaip stručiai ir rheas, naudoja proporcingai mažesnius sparnus įspūdingose ​​vietose.

Daugelis paukščių šaltais mėnesiais vykdo ilgus skrydžius, vadinamus migracijomis į šiltuosius pasaulio regionus. Arkties žuvėdros migracijos kelias apima daugiau nei 30 000 kilometrų kelionę iš Arkties į Antarktidą. Kasmetinė kelionė „Blackpoll“ kelia poilsį, ilsėdamasi ore 80–90 valandų. Tačiau ne visi paukščiai gali migruoti; be vidinių pritaikymų, specializuoti sparnai padeda migruojantiems paukščiams ilgus skrydžius. Migruojantiems paukščiams būdingi aštresni sparnai, kurie yra dideli, palyginti su jų kūnu, todėl skraidymas yra mažiau darbštus.

„Evolution“ dar ne visai baigė darbą su paukščių sparnu. 2013 m. Tyrimas, paskelbtas leidinyje „Dabartinė biologija“, kurį atliko dr. Charlesas Brownas ir Mary Brown rado evoliucijos įrodymų, vykstančių uolų kregždžių sparnuose Nebraskoje. Buvo nustatyta, kad keliuose užmuštos uolos kregždės turi ilgesnius sparnus nei daugelis kitų jų gyventojų. Mokslininkai teigė, kad šios kregždės, perinčios greitkelių tiltuose ir viadukuose, išsivystė trumpiau, apvalesnės sparnus, kad galėtų pakilti vertikaliau, taip leisdami paukščiams pabėgti nuo artėjančių transporto priemonių.