Почему птицы не устают, когда перелетают целый океан?
Птицы, когда улетают на юг, не могут остановиться посреди океана и отдохнуть на поверхности воды, восстановить силы и полететь дальше. Как же им это удается? Немецкие ученые выяснили, как большие сухопутные птицы не устают во время долгого перелета через океан.
Птицы знают физику лучше нас
Птицы понимают законы физики и действую осознанно — они выбирают подходящие время и маршрут, чтобы сделать свой перелет через океан максимально комфортным
Сухопутные птицы, в отличие от водоплавающих, не могут садиться для отдыха на воду, и потому вынуждены пересекать море без посадок. Поэтому среди наблюдателей за птицами долгое время бытовало убеждение, что они перелетают водные преграды лишь в узких местах, где расстояние от берега до берега не превышает 100 километров.
Однако со временем орнитологи начали использовать небольшие GPS-маячки, которые показали, что на самом деле птицы пересекают большую воду далеко не в самых узких местах. Но ученые не могли понять, как им хватает энергии на длительный перелет.
Девять лет исследований маршрутов птиц
Исследователи из Института поведения животных Макса Планка в Германии изучили данные о маршрутах миграции нескольких видов птиц. Всего ученые проанализировали 112 пересечений моря, совершенных в течение девяти лет.
Эти данные сопоставили с метеорологическими наблюдениями и картой воздушных потоков. Выяснилось, что птицы намеренно выбирают время и траекторию полета. То есть, они не просто летят к цели по прямой в случайное время.
Оказалось, что огромную роль в этом процессе играет ветер и воздушные потоки. Во-первых, птицы стараются выбирать момент, когда дует попутный ветер. А во-вторых они выбирают маршрут в зависимости от силы восходящих воздушных потоков. Чем сильнее температура моря превышает температуру воздуха, тем более мощные образуются потоки. Получается, что идущий вверх воздух как бы слегка приподнимает птиц и позволяет им меньше махать крыльями и парить, почти не тратя энергию.
Источник
10 месяцев непрерывного полета: какие птицы способны так долго быть в воздухе
Черные стрижи — это поистине уникальные птицы, ведь такой любовью к полету больше не обладает никто из пернатых. Конечно, для всех летающих птиц воздушная стихия является родным домом, и все они прекрасно ориентируются в пространстве, умело используя силу и направление воздушных потоков. Но только стрижи могут так долго находиться в воздухе, буквально упиваясь полетом, а их абсолютный рекорд составляет 10 месяцев пребывания в воздухе без единой посадки.
Черные стрижи широко распространены по всей Евразии, за исключением севера Сибири, влажных юго-восточных районов Азии и высокогорных ландшафтов, лишенных привычных для них мест обитания. Это мигрирующая птица, которая зимует в Африке к югу от экватора и часть года проводит в межконтинентальных перелетах. Этот вид стрижей часто в качестве летнего местообитания выбирает города, поселяясь на крышах высоток и радуя горожан своим стремительным полетом и свистом. Правда, неопытные орнитологи часто принимают черных стрижей за городских ласточек, сбитые с толку похожими очертаниями птиц во время полета. На самом же деле они даже не родственники и относятся не только к разным семействам, но и отрядам.
Стрижи отличаются стремительным полетом, а максимальная зафиксирована скорость, с которой эти птицы рассекают небесные дали, составляет 110-120 км/час. Это, конечно, не самый выдающийся рекорд среди пернатых (в этом виде состязаний черные стрижи пропускают вперед сапсана, беркута и многих других), но зато в продолжительности полета им нет равных. Как удалось выяснить ученым, эти птицы могут находиться в воздухе без контакта с твердой поверхностью до 10 месяцев, то есть практически круглый год, за исключением периода размножения, когда приходит необходимость откладывать яйца и выводить потомство.
Конечно, столь длительное пребывание в воздухе стало возможным благодаря некоторым особенностям. Оказывается, стрижи могут не только есть в воздухе, но и спать. После плотного ужина в вечерние часы, когда воздух изобилует насекомыми, птицы поднимаются на высоту 2-3 километров и уделяют время отдыху. Сон происходит прямо в процессе полета: стрижи спят в течение некоторого времени, планируя вниз, затем ненадолго просыпаются, делают несколько взмахов крыльями, набирая высоту, и снова засыпают.
Помимо очень долгого полета и сна в воздухе, у черных стрижей, впрочем, как у всех остальных представителей рода, имеется еще одна интересная особенность — они не способны ходить. Если сорока или воробей могут прогуливаться по земле в поисках пищи, то стрижи совершенно лишены возможности ходить из-за особенного строения пальцев на лапах. Если вдруг стриж по каким-то причинам оказался на земле, он не сможет сделать ни одного шагу. А для того, чтобы взлететь, черному стрижу приходится подпрыгивать, так как крылья слишком длинные по сравнению с короткими ногами и для взмаха им не хватает пространства. Вот такие интересные черные стрижи, которые могут летать без остановок 10 месяцев в году, но совершенно не умеют ходить.
Присоединяйся к нашему сообществу в телеграмме, нас уже более 1 млн человек 😍
Источник
Ученые выяснили, как птицы не сбиваются с пути при дальних перелетах
Одним из наиболее значимых последних достижений Российской академии наук ее глава Александр Сергеев назвал результаты исследований орнитологов. Они нашли еще один механизм, который позволяет птицам с поразительной точностью совершать перелеты на расстояния в тысячи километров. О сути этого исследования рассказывает директор биологической станции «Рыбачий», член-корреспондент РАН Никита Чернецов.
Многие уверены, что с миграцией птиц наука давно разобралась, что они ориентируются по магнитному полю. Однако недавно авторитетный научный журнал Science признал, что миграция птиц по-прежнему остается для науки загадкой. А ведь ее изучают более 100 лет. Насколько продвинулись ученые в понимании этого феномена?
Никита Чернецов: Чтобы птица могла за тысячи километров вернуться к месту гнездования, ей нужны карта и компас. Это понял в середине 50-х годов прошлого века немецкий ученый Гюнтер Крамер. Вначале должна понять, где находится по отношению к цели, и тут ей нужна карта, а затем уже с помощью компаса выбрать и поддерживать направление движения. Сегодня наука считает, что и компас, и карта могут «работать» на разных физических принципах.
То есть магнитным полем Земли дело не ограничивается?
Никита Чернецов: Сейчас общепризнано, что птицы ориентируются с помощью трех компасных систем: по Солнцу, по звездам и по магнитному полю Земли. Солнечный компас зависит от чувства времени птиц, по сути, от их внутренних часов. А навигации по звездам они обучаются с самого раннего возраста. Вообще умение пользоваться звездным компасом своей сложностью поражает многих специалистов. Оно требует от птиц хорошо развитых когнитивных способностей, гораздо более продвинутых, чем при работе с магнитным компасом. К примеру, птицы должны замечать медленное вращение неба, выделять центр вращения.
А вот магнитный компас, о котором наслышаны многие, на самом деле долгое время не признавался рядом ученых. Ведь он предполагает, что у птиц должна быть особая система, которой нет у человека, так называемая сенсорная модальность. А потому к подобным исследованиям относились так же скептически, как, например, к изучению телепатии у людей. Ситуация изменилась, когда в 70-х годах на научных фактах было доказано существование у птиц магнитного компаса. Считается, что, в отличие от солнечного и звездного, он у птиц является врожденным. Этот компас не действует в полной темноте, работает в синем и зеленом свете и «отключается» в желтом и красном.
А каков механизм? Как птицы воспринимают магнитное поле?
Никита Чернецов: Это сложная система, на пальцах не объяснишь. Важно лишь отметить, что в сетчатке их глаза есть рецепторы, через которые запускаются химические реакции. Они преобразуют поле в зрительные образы. Можно сказать, что птицы фактически «видят» магнитное поле. Но вот что интересно. Помимо глаза для получения информации о магнитном поле у птиц существует еще один канал — это тройничный нерв. Его чувствительные окончания находятся в надклювье, откуда информация по нерву поступает в мозг.
Почему природа столь расточительна? Зачем она подарила птице сразу три компаса? Кстати, какой из них точней?
Никита Чернецов: Над этим вопросом давно бьются ученые. Кстати, над птицами очень сложно ставить эксперименты, которые дали бы однозначные ответы. Сейчас считается, что иерархия различных компасов зависит не только от видов птиц, но они разные даже у популяций одного вида. Некоторые птицы, скажем, «дальнобойщики», регулярно сверяют свой магнитный компас с астрономическим. Для тех, кто мигрирует на короткие расстояния, достаточно одного магнитного компаса. Но если с компасами у науки есть определенная ясность, хотя вопросов еще множество, то ситуация с навигационными картами птиц куда хуже.
Авторитетный журнал Science признал, что миграция птиц по-прежнему остается для науки загадкой, хотя ее изучают более 100 лет
То есть остается неясным, как птицы определяют свое местоположение по отношению к цели перелета?
Никита Чернецов: Здесь много гипотез, среди них две наиболее реалистичные. Согласно первой, птицы пользуются картой градиентов магнитного поля, в частности, его напряженности и наклонения. Они меняются от полюса к экватору, а потому могут быть координаторами широты, направления «север-юг». И в экспериментах показано, что пернатые каким-то образом умеют это измерять. Но вот как им определить на карте географическую долготу, координаты «восток-запад»? Даже люди научились определять долготу только в XVIII веке.
А чтобы птицам решить эту проблему, им надо измерять еще и третий параметр, магнитное склонение — угол между географическим и магнитным полюсами. Такая гипотеза высказана давно, но не было ее реальных подтверждений. И нам впервые в мире удалось в экспериментах с тростниковыми камышовками показать, что они обладают такой способностью, могут измерять склонение в направлении «восток — запад». Значит, могут пользоваться магнитной картой. Именно эту работу имел в виду президент РАН Александр Сергеев, говоря о последних достижениях академии. Теперь нам надо показать, что подобный механизм работает и у других птиц.
А удалось понять механизм, физику явления?
Никита Чернецов: Мы показали, что информация о долготе может поступать в мозг по тройничному нерву, о котором я уже говорил. Возможно, в надклювье есть маленькие частицы магнетита, по сути, это похоже на наш обычный компас. Сейчас данную версию изучаем вместе с учеными питерского Института ядерной физики.
Есть версия, что птицы могут ориентироваться в пространстве по запаху …
Никита Чернецов: Да,Ведь концентрация определенных веществ в атмосфере может меняться, а значит и здесь вероятно есть градиент. В ряде экспериментов птицы с «отключенной» системой обоняния теряли ориентацию. Но у этой версии немало критиков, она требует очень серьезной аргументации.
Источник