Assistir a um pato de fundo pesado remando em volta de um pântano ou lagoa, ou gingando ao longo da beira da água, é fácil esquecer o quão rápido e como uma bala eles estão na asa - e quão longe muitos deles migram duas vezes por ano. Os patos podem voar explosivamente quando atingidos por uma águia inclinada ou alguma outra ameaça. Eles também podem cobrir uma quilometragem impressionante em um dia de migração de alta altitude, especialmente com um vento de cauda saudável a seu lado. A anatomia aviária especializada e a aerodinâmica fundamental entram em ação para fazer um pato voar (e mantê-lo lá).
Adaptações anatômicas
Como outras aves, os patos possuem um esqueleto leve que, no entanto, vem fortemente reforçado para suportar os esforços físicos significativos que o voo impõe. As adaptações do esqueleto para o vôo incluem ossos longos ocos na asa, uma quilha esterno para ancorar os músculos de vôo e ossos fundidos de “pulso” e “mão” para uma estrutura de asa mais rígida. Os principais músculos de vôo incluem o peitoral, que permite o golpe de asa de “força” para baixo, e o supracoracoideus, que puxa a asa para cima em um golpe de “recuperação”.
As penas de voo rígidas de um pato incluem as "primárias" externas e as "secundárias" internas. As palhetas das penas primárias têm uma borda de ataque estreita para cortar o ar; eles também estão fortemente interligados com "barbules_ em forma de gancho. "_ Penas sobrepostas mais suaves chamadas de" abrigos "cobrem as bases das primárias e secundárias, garantindo que as asas formem uma camada sólida e lisa.
Aerodinâmica de uma asa de pato
Para voar, um pato deve gerar sustentação para compensar a atração da gravidade e também impulsionar para se mover para frente contra o arrasto de desaceleração do atrito. Os ossos dos membros modificados, músculos, coberturas e penas de voo da asa de um pato servem para construir um "aerofólio", uma estrutura curva e cônica sobre e sob a qual o ar flui. A velocidade no ar mais alta sobre a asa cria uma pressão mais baixa ali do que ao longo da parte inferior, o que produz uma força para cima. A forma da asa também desvia o ar para baixo, o que - pela terceira lei do movimento de Newton - significa que deve haver uma força igual produzida na direção oposta ou para cima. Essas forças para cima produzem a sustentação necessária para superar a gravidade.
As penas de voo primárias de um pato geram impulso para a frente, enquanto as secundárias aumentam a sustentação. Ao mergulhar as bordas traseiras de suas asas para baixo, um pato aumenta o arrasto e diminui a sustentação, um mecanismo de estolagem controlada que lhe permite desacelerar e pousar.
Formato da asa e tamanho relativo: Dabblers vs. Mergulhadores
Outra característica da asa com ramificações para o vôo é a relação de aspecto: o comprimento da asa dividido pela largura da asa. Os Dabblers têm uma proporção de aspecto mais baixa do que os mergulhadores, o que lhes dá maior manobrabilidade. Esta é uma boa característica para os ambientes de águas rasas que freqüentam, permitindo-lhes navegar através de túneis de juncos altos e taboas em pântanos ou através das árvores de pântanos e terras baixas florestas. A proporção de aspecto de asa mais alta dos mergulhadores os torna menos manobráveis, mas voam mais rápido, o que os atende bem nos habitats de águas profundas mais abertos que eles preferem, como:
- lagos
- baías
- mares costeiros
Vôos Migratórios de Pato
Embora mergulhadores e experientes mostrem algumas diferenças importantes, os patos em geral são projetados para um vôo rápido e agitado. Suas asas pontiagudas e voltadas para trás são ideais para a migração de longa distância, algo que muitas espécies que se reproduzem em latitudes mais altas se envolvem. Os patos que migram geralmente voam em formação em "V" para obter a máxima eficiência. As pontas das asas de um pássaro voador criam vórtices que empurram o ar para baixo atrás do pássaro (em downwash) e para cima para os lados (em upwash). Um pato atrás e ao lado do outro pode tirar vantagem desse upwash e sua redução de arrasto para voar com menos esforço: daí a configuração em "V".
Um pato como um pássaro incapaz de voar
Existem, é claro, pássaros que não voam, e esse número inclui algumas espécies de patos, como a maioria dos patos a vapor da América do Sul. Mas muitos outros patos passam por um período temporário como uma ave que não voa durante a época de nidificação, quando eles mudam: soltando penas velhas das asas e substituindo-as por novas antes da queda migração.