Живая планета
Шрифт:
Другие столь же маленькие существа также путешествуют по воздуху, но сами. На цветах, листьях и почках обитают трипсы — малюсенькие насекомые, сосущие сок. С одного растения на другое трипс перелетает, но он так мал, так легок, а мышцы его совсем уж микроскопичные, и махать крыльями ему очень трудно, словно воздух вокруг густой и вязкий как патока. А потому две пары крыльев трипса не имеют широких лопастей, но похожи на длинные палочки, усаженные по краям бахромчатыми ресничками. Вертикальный взмах такого крыла увеличивает давление воздуха под ним, чуть уменьшает давление выше, и трипс взмывает по вертикали, словно моторизованная пушинка одуванчика.
Повышение давления под крылом и уменьшение его над ним обеспечивает подъем вверх. Это одна из основных сил, лежащих в основе полета. Шмелю, который гораздо тяжелее и сильнее трипса, нужны для подъема широкие крылья. Чтобы приводить их в действие, требуется немалая сила, и грудные сегменты шмеля заполнены мощными мышцами, которые необходимо разогреть, чтобы им хватило энергии поднять тело насекомого в воздух. Но в отличие от млекопитающих и птиц, шмели, как и прочие
Еще две большие группы животных поднялись в воздух вслед за насекомыми. Около 140 миллионов лет назад в результате эволюции некоторых пресмыкающихся возникли птицы, и много позже, примерно 60 миллионов лет назад, насекомоядные млекопитающие дали начало летучим мышам. И у птиц, и у летучих мышей в крылья преобразовались передние конечности. У летучих мышей четыре чрезвычайно удлинившихся пальца соединены тонкой, растягивающейся кожистой перепонкой, большой же палец остался свободным и служит для расчесывания шерсти, а также крючком для передвижения по веткам и карнизам. У птиц уцелел лишь один палец, но он стал длинным, сильным и несет на себе перья. На переднем краю птичьего крыла сохранился рудимент большого пальца, также покрытый перьями. Летучие мыши, отдыхая, висят вниз головой, потому что держатся за опору задними ногами, и, чтобы подняться в воздух, им достаточно просто разжать когти. Более крупные, питающиеся плодами виды предварительно раза два взмахивают крыльями, приподнимая туловище, но и это не требует особых усилий. Птицы же в подавляющем большинстве не только летают, но и ходят, а взлетать с земли, преодолевая силу тяжести, — задача не из самых простых. Решается она с помощью массивных мышц, соединяющих сустав крыла с далеко выступающим килем на грудине, к которому они прикреплены. Необходимое топливо — кислород в крови — в больших количествах подается очень большим сердцем. О его относительных размерах можно судить, сопоставив сердце воробья с сердцем мыши: первое вдвое крупнее. Тело птицы покрыто самой лучшей теплоизоляцией, какую только создала природа, — перьями, и температура его на несколько градусов выше, чем у человеческого, так что летательный аппарат приводится в действие мгновенно. Работая крыльями и отталкиваясь ногами, большинство птиц легко взмывает в воздух.
Но чем тяжелее птица, тем больше должны быть ее крылья и тем сильнее и быстрее надо взмахивать ими, чтобы взлететь. Однако есть еще способ обеспечить подъем по вертикали. Если крыло по внешней поверхности имеет определенный изгиб, то обтекающий его воздушный поток создает необходимое низкое давление над ним и высокое снизу. Воздушный поток обеспечивается либо ветром, либо быстрым движением крыла. А лучше всего использовать и то и другое одновременно — побежав навстречу ветру.
Размах крыльев странствующего альбатроса равен трем с половиной метрам — таким не может похвастать ни одна другая птица, но вот быстро ими взмахивать практически невозможно. Поэтому, чтобы взлететь, странствующий альбатрос должен пользоваться другим способом. Часто он гнездится на краю обрыва и просто прыгает с него. Другие виды альбатросов гнездятся плотными колониями на невысоких океанских островах, но, как бы ни было тесно, как ни велика потребность в гнездовых участках, альбатросы непременно оставляют свободное пространство по краю, а порой и в середине своей колонии. Это их взлетная полоса, и направление ее точно соответствует направлению ветра, наиболее обычному для тех мест. Птицы выстраиваются в очередь у конца полосы головой к ветру, точно вереница реактивных лайнеров в крупном международном аэропорту, и каждая в свой черед пускается бегом во всю мочь, шлепая по земле широкими перепончатыми лапами и взмахивая огромными крыльями со всей возможной быстротой. Затем в результате их усилий и стремительных воздушных потоков, обтекающих их крылья, они поднимаются над землей и мгновенно преображаются в красивейших летунов, изящно парящих над морским простором. Но в безветрии им было бы отчаянно трудно оторваться от земли.
В воздухе альбатросы всемерно используют ветер и воздушные токи, чтобы совершать свой полет с минимальной затратой энергии. Над самой поверхностью океана скорость воздушного потока снижается из-за трения о волны. Альбатрос держится чуть выше этой медленной струи метрах в двадцати над водой. Мало-помалу теряя высоту, птица планирует в нижний слой и поворачивается навстречу ветру, используя инерцию, чтобы взмыть по вертикали на прежнюю высоту в быстрой воздушной струе. Чрезвычайно длинные узкие крылья, которыми так неловко хлопать при взлете, тут доказывают свою эффективность: альбатрос часами парит, то опускаясь, то вновь поднимаясь, без единого взмаха крыльев. Некоторые виды обитают в ледяных морях, окружающих Антарктиду, где ветра дуют непрерывно на восток. Альбатросы путешествуют с ними, вновь и вновь облетая земной шар и снижаясь к воде, только чтобы поймать рыбу или кальмара. Год за годом проводят они в воздухе, пока на восьмом году не достигают зрелости. Тогда они опускаются
72. Шмель в полете.
73. Ушан.
74. Ухаживание странствующего альбатроса (о-в Южная Георгия)
Другим замечательным планеристам, африканским стервятникам, приходится обходиться без помощи постоянного ветра. Они полагаются на воздушные потоки иного типа. Поверхность Земли отражает солнечное тепло по-разному. Травянистые участки и водные пространства поглощают тепло, так что воздух над ними остается относительно прохладным. Но голые камни или обнаженная земля тепло отражают, и над ними образуются вертикальные, так называемые термальные воздушные потоки. Каждое утро стервятники ждут восхода солнца на ветках той же невысокой акации, на которой они провели ночь. Едва земля нагревается настолько, что начинает образовываться термальный воздушный столб, как птицы направляются к его основанию, тяжело хлопая крыльями и немного планируя, однако не пытаясь подняться на высоту. Но вот они добираются до термальной струи, она ударяет в их развернутые крылья и увлекает вверх. Крылья у стервятников, хотя и большие, не похожи на крылья альбатросов, они широкие и относительно короткие. Такая форма крыльев позволяет птицам круто поворачивать, и они поднимаются ввысь по спирали, все время оставаясь внутри узкого столба теплого воздуха.
Достигнув его вершины в сотнях метров над саванной, стервятники начинают кружить без малейших усилий, выглядывая падаль или какое-нибудь больное обессиливающее животное. Они могут покинуть свой воздушный столб и спланировать, полого опускаясь, километров на десять, а там попасть в другую вертикальную воздушную струю, вновь крутыми витками взмыть вверх и продолжить свои наблюдения. Таким способом за день они в поисках пищи пролетают над саванной километров сто. А завидев падаль, круто планируют вниз и приземляются, притормаживая приподнятыми крыльями и опущенным хвостом. Ссорясь и вступая в короткие драки, они насыщаются с такой жадностью, что потом им бывает трудно взлететь — слишком уж желудок перегружен мясом. Обычно они кое-как добираются до ближайшей акации, устраиваются на ветке и некоторое время предаются пищеварению, и лишь потом отыскивают воздушный столб и вновь возносятся в небо.
Большинство птиц в отличие от альбатросов и стервятников не могут рассчитывать на то, что воздушные потоки поднимут их и доставят, куда им надо. И они двигаются в воздухе, загребая его дальней половиной машущих крыльев. Их хвосты, своего рода веер из перьев, способны развертываться и складываться, приподниматься и опускаться, регулируя направление полета. Их летательный аппарат настолько эффективен, что из всех современных летающих животных птицы — самые крупные. Кондор, обитающий в Андах, весит до одиннадцати килограммов.
Быстрое передвижение по воздуху требует высокочувствительных навигационных механизмов, чтобы избегать препятствий, ловить на лету добычу, а главное — оценивать расстояния с точностью, необходимой для благополучного приземления. Почти все птицы летают главным образом в светлые часы суток и почти целиком полагаются на свое зрение. И надо сказать, что глаза у них самые зоркие и совершенные в мире. Глаза ястреба, например, больше человеческих, несмотря на то что сам он не достанет взрослому мужчине и до колена, при этом они в восемь раз точнее различают мельчайшие детали на расстоянии. Совам, ночным охотникам, пришлось пожертвовать такого рода зоркостью ради чувствительности. Глаза у них гигантские, ведь обнажена только центральная часть роговицы, остальной же глаз закрыт кожей. Глаза занимают столько места в черепе совы, что для мышц его практически не остается. В результате они в сущности закреплены в глазницах: сова, чтобы посмотреть вбок, должна поворачивать всю голову, и шея у нее обладает невероятной подвижностью. Огромная роговица и находящиеся за ней колоссальные хрусталики вбирают такое количество света, что в темноте сова видит в десять раз лучше человека.
Но даже совам, чтобы видеть, требуется какой-то свет. При полном его отсутствии никакие глаза, даже оптически совершенные, видеть не могут. Тем не менее у двух птиц есть свои способы находить дорогу даже в полном мраке. И та и другая селятся в пещерах. Гуахаро, родственник козодоя, обитает на севере Южной Америки; самая знаменитая колония этих птиц находится в огромной пещере Карипе в Венесуэле. В нескольких сотнях метров от входа пещера изгибается так, что дневной свет в нее совершенно не проникает. Еще несколько шагов — и вокруг вас смыкается смоляной мрак, и приходится зажигать фонарик. Его луч освещает рассевшихся на каменных уступах гуахаро. Эти небольшие, величиной с голубя, птицы буквально облепили стену среди сосулек сталактитов. Они с любопытством поглядывают на вас, поблескивая глазами в луче фонарика. Гнезда, на которых они сидят, — всего лишь кучки срыгнутой пищи и помета. На каменном полу у основания стены тянутся белесые чахлые ростки — это проросли семена в помете.