Як крила є пристосуванням для птахів

За мільйони років птахи вдосконалили структуру тіла, необхідну для польоту. Насправді, вся істота птаха пристосувалася до життя, що ширяє в повітрі. Окрім комах та кажанів, жодна інша група тварин не може по-справжньому літати. Крила птахів унікально пристосовані до їхнього способу життя - від щоденних пошуків їжі до щорічних міграцій, що тривають тисячі миль. Птахи, успадковані від своїх предків, мають крилові структури, які дозволяють їм рятуватися від хижаків, користуватися більшою кількістю джерел їжі та робити життя менш стресовим.

В даний час широко прийнято вважати, що птахи походять від форми динозаврів, що розвинулася з лінійки м’ясоїдних динозаврів, які називаються манірапторановими тероподами, подібними до Велоцирапторів. Згідно з даними про викопні копалини, у цих динозаврів з’явилися такі риси, як ричаги та тонкі шкаралупи, які нагадують сучасних птахів. Першим птахом, можливо, був Археоптерикс, крилата істота, яка, можливо, була здатна до справжнього польоту. Деякі з перших істот, схожих на птахів, мали пір’я на ногах, а також на руках, згідно з дослідженням доктора Сін Сю та колег з Інституту ім. Геології та палеонтології в Шаньдуні, Китай, та опубліковано в журналі "Science". Ця знахідка, здавалося, свідчить про те, що стародавні птахоподібні тварини насправді використовували два набори крил літати.

Перш ніж птахи змогли піднятися в небо, їм довелося розвивати пір’я, пристосоване до механіки польоту і навіть до конкретних стилів польоту. Пір'я світле, але надзвичайно міцне. Реміги - це махові, або крила, пір'я. Первинні реміги, великі пір’я крила, кріпляться до «ручної» частини крила. Вторинні реміги кріпляться до передпліччя і допомагають підняти підйом, коли птах парить або махає. Окрім самих пір’я, форма крил перетворюється на здатність птаха літати. Короткі округлі крила допомагають птахам швидко злітати. Довгі, загострені крила забезпечують швидкість. Довгі, вузькі крила дозволяють ковзати. Широкі крила з прорізами дозволяють птахам як парити, так і ковзати.

Птахи не обов’язково використовують крила лише для польоту; крила також дозволяють птахам регулювати температуру тіла. Такі птахи, як ангінги, швидко втрачають тепло від свого тіла, тому, розправивши крила і повернувшись спиною до сонця, вони можуть поглинати сонячну енергію, щоб нагріватися. Турецькі стерв'ятники також використовують ці розпростерті пози, щоб підвищити свою температуру з нижчих нічних до вищих денних рівнів.

Птахам не потрібно весь час махати крилами, щоб залишатися в повітрі; вони можуть зберегти свою енергію, витаючи. Сила повітряних стовпів, що піднімається, називається висхідними потоками та термалами, утримує птахів вгору. Деякі птахи, а саме морські птахи, такі як альбатроси, проводять значну частину часу в повітрі, ширяючи. Морські птахи використовують для того, щоб злетіти вгору, створені в результаті дії хвиль. Ширяючі птахи, як правило, мають крила з високим співвідношенням сторін, тобто їх довжина крил набагато більша, ніж площа крил. Ця якість надає ширяючим птахам характерні довгі тонкі крила.

Незважаючи на те, що нелітаючі птахи пристосувалися до життя внизу, їх крила не повністю зникли з анатомії. Птахи еволюціонували до польоту, але деякі птахи втратили цю здатність, коли їх тіла врешті-решт пристосувались до наземного або водного середовища, а польоти стали занадто дорогими та енергозберігаючими. Крила пінгвіна в основному перетворилися на ласти, щоб полегшити плавання. Нелетаючий баклан Галапагоських островів раніше міг літати, але з тих пір втратив цю здатність на користь ковзання по воді. Великі птахи, такі як страуси та рани, використовують свої пропорційно менші крила у вражаючих проявах.

Багато птахів здійснюють довгі польоти, які називаються міграціями, у теплі регіони світу в холодні місяці. Міграційний шлях арктичної крячки охоплює туди і назад понад 30 000 кілометрів від Арктики до Антарктики. Чорношкірий орел робить щорічну подорож, перебуваючи в повітрі від 80 до 90 годин, не відпочиваючи. Однак не всі птахи мають здатність мігрувати; на додаток до внутрішньої адаптації, спеціалізовані крила допомагають перелітним птахам у здійсненні своїх довгих польотів. Мігруючі птахи мають більш загострені крила, які є великими в порівнянні з їхніми тілами, що призводить до менш трудомісткого польоту.

Evolution ще не повністю закінчив свою роботу з пташиним крилом. Дослідження 2013 року, опубліковане в "Current Biology" та проведене докторами медицини. Чарльз Браун і Мері Браун знайшли докази еволюції, що відбулася в крилах скельних ластівки в штаті Небраска. Було виявлено, що ластівки скельних порід мають довші крила, ніж у багатьох інших популяцій. Вчені висунули теорію, що ці ластівки, що гніздяться у шосейних мостах та шляхопроводах, еволюціонували коротше, кругліше крила, щоб мати змогу злітати більш вертикально, тим самим дозволяючи птахам тікати від зустрічного транспортних засобів.