Полый, заполненный воздухом скелет всё равно лежит в основе одного из самых мощных движений в природе — полёта птиц. Этот кажущийся парадокс связан с тем, как распределена масса, как энергия проходит через мышцы и сухожилия и как крылья преобразуют поток воздуха, создавая подъёмную силу и тягу.
Кости птиц не хрупкие, а пневматизированные. Их стенки тонкие, но очень плотные, поэтому на единицу длины приходится небольшая масса при высокой прочности. Общая масса тела остаётся низкой, зато значительная её часть сосредоточена в летательном аппарате. Мышцы груди, прежде всего большой грудной и надкоракоидный, составляют крупную долю веса и напрямую работают с жёстким плечевым поясом, развивая очень высокое усилие. Высокий уровень основного обмена позволяет этим мышцам быстро расходовать и восстанавливать АТФ, обеспечивая частые и глубокие взмахи крыльями, необходимые для взлёта.
Остальное делает форма крыла. Небольшая нагрузка на крыло распределяет массу тела по большой площади, так что каждый участок поверхности несёт на себе мало веса. Первостепенные маховые перья и изогнутый профиль крыла направляют воздушный поток так, чтобы увеличить подъёмную силу, а рабочий взмах вниз одновременно создаёт тягу. Упругие сухожилия работают как биологические пружины: на конце одного взмаха они накапливают механическую энергию и отдают её в следующий, снижая затраты сил. Вместе все эти особенности превращают лёгкий, полый каркас в чётко настроенную систему, которая всё же способна поднять в воздух тяжёлое живое тело.
loading...