Высота полета птиц: как они достигают таких высот

Высота полета птиц: как они достигают таких высот

Полёт  — основной способ передвижения большинства видов, помогающий им искать пищу, мигрировать и спасаться от хищников. Полёт является наиболее специфической формой передвижения птиц, определившей основные черты организации этого класса. Способность птиц к полёту вызвала ряд адаптаций для обеспечения полёта, взлёта и посадки, ориентирования в пространстве и навигации.

Характеристики полёта птиц в значительной мере зависят от величины птицы и её. Хотя определённые биологические адаптации (к примеру, минимизация массы тела) характерны для всех летающих птиц, другие (например, форма) характерны только для отдельных групп.

Начало исследованиям полёта птиц заложил ещёв работе «», в четвёртой книге. Он считал, что скорость пропорциональна силе, которая действует на тело, поэтому для движения постоянно необходим «движитель», который двигает тело, а сам при этом остаётся недвижимым. Чтобы объяснить движение летающих объектов, Аристотель был вынужден ввести понятие передачи функции «движителя» частям воздуха. Понятия инерции, ускорения и аэродинамического сопротивления тогда ещё не были известны, поэтому фактически физика полёта осталась необъяснённой.

Лишь через два тысячелетия следующий значительный шаг в исследовании полёта птиц сделалв своей работе «». Его заметки подробно описывали, что необходимо не только для равномерного полёта, но и для взлёта и посадки, при порывах ветра и в других ситуациях.

Его изображения детально показывали этапы движения разных частей тела птиц. Также он ввёл понятие давления воздуха и его изменений вокруг крыльев. Наблюдения за птицами натолкнули его на мысль, что основная тяга в полёте создаётся концевыми частями крыла. Тем не менее, работы Леонардо Да Винчи о полёте птиц долго оставались малоизвестными — их опубликовали лишь в середине.

В работе«О движении животных», опубликованной в, подробно описана анатомия птиц с точки зрения механики и выдвинута модель, объясняющая образование подъёмной силы. Также Борелли опроверг идею Аристотеля о роли хвоста птиц в регулировании направления полёта.

Следующие этапы развития знаний о полёте птиц связаны со становлением гидродинамики. Так,визмерил зависимость аэродинамического сопротивления от скорости, а его ученик Готфрид Лейбниц фактически ввёл понятие закона сохранения энергии.

В 1738 годув работе «Гидродинамика» опубликовал выведенный им закон, который связывал давление жидкости с её скоростью (сейчас известный как), на основе котороговывел набор, которые описывали движение жидкости. Эти уравнения впервые дали количественное описание полёта, хотя и не давали правдоподобных результатов из-за отсутствия в них вязкости. Лишь в 1843 году в работе, и, независимо, в работе 1845 года, уравнения Эйлера были дополнены вязкостью и получили название.

Связанные вопросы и ответы:

Как птицы способны летать на больших высотах

Hi-News.ru
1. Темы
2. Исследования

На данный момент ученым известно о существовании 18 тысяч видов птиц. Многие из них являются рекордсменами: кто-то очень быстро летает, другие обладают очень громким голосом и так далее. О многих из них мы уже писали на страницах нашего сайта и сейчас пришло время поговорить о птице, которая летает выше всех. Дело в том, что недавно шведские ученые нашли небольших птиц, которые могут летать на высоте до 8 700 метров. Получается, что эти создания могут взлететь до вершины Эвереста — самой высокой горы на Земле. Однако, удивительная способность у них наблюдается только в определенное время. В рамках данной статьи мы ознакомимся с этой, еще несколькими рекордсменами по высоте полета над земной поверхностью. Также мы поговорим о том, каким образом ученым удается настолько тщательно следить за удивительными птицами.

Перелетный дупель, о котором пойдет речь в статье

На нашем сайте действительно много статей про птиц-рекордсменов. Например, у нас есть материал про крошечную птицу, которая строит огромные гнезда длиной до 8 метров . Также рекомендую почитать про самую громкую птицу (есть даже

Самые высоко летающие птицы

Большинство птиц летают на высоте около 1000 метров. Но время от времени они совершают длительные перелеты. Например, в начале августа соловьи начинают миграцию в теплую Африку, чтобы переждать там холодную зиму и вернуться в конце апреля. Именно во время перелетов они и могут подниматься на рекордную высоту вплоть до 8 000 метров. В качестве примера можно привести белых аистов ( Ciconia ciconia ). Они обладают длинной шеей и ногами, а размах крыльев достигает 200 сантиметров. Ежегодно они отправляются в более теплые страны и преодолевают тысячи километров. Чтобы избежать препятствий, время от времени они поднимаются на высоту до 3 000 метров.

Белый аист (Ciconia ciconia)

Такой же удивительной способностью обладают и черные стрижи ( Apus apus ). Но они не только способны кружить на высоте до 3 000 метров, но и развивать удивительную скорость до 120 километров в час. При этом они умудряются спать прямо во время полета, потому что это попросту жизненно необходимо. Дело в том, что молодые стрижи способны долго пребывать в воздухе и приземляться только через 2-3 года. Может быть, в это трудно поверить, но об этом говорится в очень многих источниках.

Черный стриж (Apus apus)

Подниматься на удивительную высоту способны и хищные беркуты ( Aquila chrysaetos ), размах крыльев которых достигает 2 метров. Они нередко поднимаются высоту 4 500 метров и благодаря своему острому зрению незаметно выслеживают потенциальную добычу. Возможно, именно благодаря этой способности они и умудряются ловить животных весом от 0,4 до 5 килограмм.

Беркут (Aquila chrysaetos)

Рекорд высоты полета у птиц

Но недавно шведские ученые выяснили, что переленые дупели ( Gallinago media ) могут взлетать на высоту до 8 700 метров. Для сравнения, высота самой большой горы в мире Эвереста равна 8 849 метрам. Длина тела дупелей достигает максимум 29 сантиметров, а масса не превышает 260 грамм. Эти птицы обустраивают свои гнезда во влажных болотах и низких реках, преимущественно на территории Евразии и Скандинавии. Когда на этих широтах становится холодно, они улетают в Сахель, тропический регион Африки. Во время перелета они разгоняются до скорости 100 километров в час, благодаря чему преодолевают расстояние до 6 000 километров за 2-4 дня.

Перелетный дупель (Gallinago media)

Как ученые изучают птиц?

Чтобы узнать, с какой скоростью и на какой высоте летают эти создания, ученые улавливают их прикрепляют небольшие датчики. По данным MSN News , недавно они заметили, что во время ночных перелетов дупели находятся на высоте около 2 100 метров, а днем поднимаются до высоты в 4 500 метров. Но где же упомянутый рекорд высоты полета? Во время наблюдений рекорд был поставлен только одной особью, но факт остается фактом — это «самая большая высота полета перелетной птицы из когда-либо зарегистрированных».

Траектория полета дупеля

Безо всяких преувеличений, это удивительное открытие. Однако ученые пока не могут объяснить, для чего именно дупелям нужно настолько высоко летать. В случае с беркутами это можно объяснить необходимостью незаметно выслеживать добычу. На данный момент ученые только предполагают, что дупели устанавливают рекорды чтобы не перегреваться днем — чем выше они взлетают, тем в более сложных условиях оказываются. Также есть теория, что таким образом они спасаются от хищных птиц. Какой вариант верный, пока не ясно.

Если вам интересны новости науки и техники, подпишитесь на наш канал в Яндекс.Дзен . Там вы найдете статьи, которые не были опубликованы на сайте!

Если хотите почитать о птицах еще, рекомендую материал про китоглава. Перейдите по этой ссылке и узнайте, почему эти создания иногда часами находятся в неподвижном состоянии.

Какие факторы влияют на способность птиц летать на больших высотах

В хорошую погоду иной раз случается видеть больших птиц на огромной высоте. Орлы, у которых размах крыльев достигает двух метров, могут подниматься на такую высоту, что человеку с земли они кажутся точкой в небе. Высота столь велика, что из-за разреженности атмосферы там не могло бы находиться никакое млекопитающее. К этому нужно прибавить, что птицы очень быстро поднимаются на такую высоту и еще быстрее спускаются. Значит, они могут быстро переходить из области большого давления в область малого и наоборот.
В Крыму, например, водятся грифы, питающиеся падалью, они очень любят подниматься на большую высоту.
Отличаясь чрезвычайно острым зрением, грифы высматривают оттуда добычу. Заметив труп животного или птицы, они с огромной высоты спускаются к цели в течение не более двух-трех минут. Стало быть, и в такой короткий срок из разреженной атмосферы они переходят в область обычного давления. При этом никаких нарушений в их организме не происходит.
Эта способность переносить быстрые и большие смены давления атмосферы объясняется особым устройством тела птицы. Оно как бы пронизано воздушными мешками, которые сообщаются с легкими, а легкие сообщаются с наружной средой — воздухом.
Проделаем такой маленький опыт. Уже убитой птице сломаем ногу и — в месте перелома опустим в воду. Затем в дыхательное горло вставим трубку, прижмем плотнее стенки горла к стенкам трубки и начнем дуть в трубку. Из излома кости станут выходить пузырьки воздуха. Это указывает на то, что у птицы горло сообщается с легкими через пустоты внутри трубчатых костей, которые не содержат костного мозга как у млекопитающих. Эти кости наполнены воздухом, и воздух может свободно циркулировать по костям, попадать оттуда в легкие, а из них выходить наружу. Легкие птиц маленькие, но они снабжены большими воздушными мешками, которые помещаются под кожей, между мышцами, внутренностями и дают отростки в пустоты костей.
Мешки имеют чрезвычайно тонкие стенки, так что отпрепарировать их и вынуть из птицы невозможно. Но доказать присутствие их нетрудно. Если мертвой птице дуть в дыхательное горло, то ее тело раздувается, причем поднимается кожа. Это происходит из-за того, что раздуваются подкожные мешки. Если на тело только что убитой птицы сильно нажать, будет слышен легкий треск — это лопаются мешки. После этого птица кажется меньше, чем была.
Теперь представим, что птица поднимается кверху, где давление становится все меньше и меньше, значит соответствующим образом уменьшится давление и воздуха, находящегося внутри птицы, то есть, давление снаружи будет равняться давлению изнутри, отчего птица и не испытывает никаких изменений в своем организме.

Какие птицы способны летать на самых больших высотах

Несомненно, в перелетах большое значение имеет инстинкт, то есть врожденная, передающаяся по наследству способность к определенному поведению. Пример инстинкта у птиц: никто не учит птицу строить гнездо, но когда она впервые приступает к его постройке, то делает это так же, как и все птицы ее вида. У некоторых птиц сначала отлетают молодые, а затем старые птицы. Следовательно, молодым никто не показывает дорогу на зимовку, они как-то с рождения "знают" ее сами.

Многие эксперименты подтверждают, что птиц ведет именно "инстинкт".

Во время одного из таких экспериментов группу аистов забрали из своих гнезд незадолго до наступления времени осеннего перелета и перенесли на другое место. С этого нового места им пришлось лететь в другом направлении, чтобы достичь места своего зимовья. Но когда пришло время, они полетели в том же направлении, в котором они летали со своего старого места!

Даже если птиц увозили от их родных мест на самолете за сотни километров, когда их отпускали, они летели точно к себе домой.

В другом эксперименте ученый вывез из Англии утиные яйца в Финляндию, и там из них вылупились утята. А надо сказать, что дикие утки, обитающие в Англии, ведут оседлый образ жизни, а утки из Финляндии перелетают зимой на запад Средиземного моря.

Эксперимент показал неожиданный результат. После отлета "финских" уток на юг, в небо поднялись и утки, вылупившиеся из "английских" яиц. Окольцованные птицы пролетали над теми же краями, которые обычно пересекали утки из Финляндии, и добрались до места зимовки своих приемных родителей. На следующий год большинство этих уток вернулось в Финляндию.

Как птицы ориентируются в пути? Нужно признать, что пока мы этого до конца не знаем.

Одна из гипотез заключается в том, что птицы чувствуют магнитные поля, которые окружают Землю. Магнитные линии располагаются по направлению от северного магнитного полюса к южному. Возможно, именно эти линии и служат для птиц направляющими.

Учёные проводили опыты: на шею голубям вешали магнитные пластинки. Это мешало птицам ориентироваться, но полностью сбить их с пути магнитные пластинки не могли.

Дополнительными ориентирами для определения направления полета служат особенности ландшафтов (поворот реки, горы, группы деревьев). Возможно, что птицы ориентируются также по расположению солнца. При дальних перелетах наибольшее значение имеют, по-видимому, не наземные, а небесные ориентиры: солнце — днем, луна и звезды — ночью.

Скорее всего, птицы в перелетах используют все эти виды ориентиров: магнитное поле, астрономические и наземные ориентиры.

Как птицы защищаются от низкого давления и низких температур на больших высотах

Каким образом птицы достигают таких высот? Изучив анатомические особенности птиц, мы узнаем, как они преодолевают атмосферные препятствия и справляются с высотой. Специальные адаптации позволяют птицам взлетать на большую высоту и преодолевать сложные атмосферные условия.

Одним из самых величественных птиц, достигающих высотных рекордов, является альпийский горный орел. Этот птицец может подняться на небывалую высоту, позволяя ему охотиться и обитать в горных районах. Грифы также являются мастерами высотных полетов, способными подняться на значительные высоты и покорить небеса своей грациозностью.

Журавли — еще одни элегантные птицы, завоевывающие небеса. Они способны взлететь на высоту, которую многие другие птицы не могут достичь. Их прекрасные крылья позволяют им парить в воздухе и покорять небесные просторы.

Рекорды высоты, достигнутые птицами, свидетельствуют о их невероятных возможностях и адаптациях. Миграции также играют важную роль в развитии высотных возможностей у птиц. Они учатся преодолевать все большие расстояния и подниматься на все более высокие высоты, чтобы найти лучшие условия для жизни и размножения.

Альпийский горный орел: величественный птицец с высотным рекордом

Этот могучий орел обитает в горных районах, где его величественный полет привлекает восхищение. Он способен подняться на высоту, которую мало кто может достичь. Своими крыльями, расправленными в полете, он преодолевает атмосферные препятствия и взмывает вверх, словно ничто не может остановить его.

Горный орел — настоящий мастер высотных полетов. Он использует свои анатомические особенности и специальные адаптации, чтобы преодолеть высотные пределы. Его крылья имеют большую площадь, что позволяет ему легко подниматься вверх. Кроме того, его костяная система очень легкая, что помогает ему маневрировать в воздухе и сохранять энергию для долгих полетов.

Альпийский горный орел — не только величественный, но и умелый охотник. Он использует свои высотные возможности, чтобы обнаружить свою добычу с высоты и совершить точный пикировочный полет. Это позволяет ему успешно охотиться даже на самых скрытных животных.

Миграции играют важную роль в развитии высотных возможностей у птиц, в том числе и у альпийского горного орла. Во время миграций он преодолевает огромные расстояния, поднимаясь на высоту и преодолевая атмосферные условия. Это тренирует его крылья и укрепляет его выносливость, делая его еще более готовым к высотным полетам.

Альпийский горный орел — это птица, которая воплощает в себе величие и мощь. Его высотный рекорд и способность взлететь высоко в небо впечатляют и вдохновляют. Он доказывает, что птицы могут преодолевать пределы и достигать невероятных высот в своих полетах.

Грифы: мастера высотных полетов

Как птица, гриф может взлететь на высоту, которую мало кто другой может достичь. Их способность подниматься вверх и преодолевать гравитацию поражает воображение. Грифы устанавливают рекорды высоты, демонстрируя свою непревзойденную мастерство в полете.

Из всех птиц, грифы являются наиболее искусными в воздушных трюках и маневрах. Они способны маневрировать в воздухе и изменять направление своего полета с невероятной ловкостью. Грифы — настоящие мастера высотных полетов, которые могут взлететь так высоко, что кажется, будто они касаются небес.

Грифы обладают особыми анатомическими особенностями, которые позволяют им взлетать на большую высоту. Их крылья имеют большую площадь, что обеспечивает им достаточную поддержку и подъемную силу. Кроме того, грифы имеют сильные мышцы, которые позволяют им маневрировать в воздухе и подниматься на высоту.

Как птицы находят свою дорогу на больших высотах

Ежедневно в разных уголках нашей планеты в небо поднимаются сотни тысяч, а то и миллионы птиц. Крылья этих существ позволяют им не только преодолевать огромные расстояния, но и подниматься вверх на большие высоты. Их уникальные способности в навигации до сих пор поражают многих ученых, а порой остаются для них все такой же загадкой.

flickr/Tarique Sani

Мы уже привыкли наблюдать за высоко парящими в небе птицами. Но как высоко они могут подниматься в небо, и какие именно птицы поднимаются выше остальных пернатых? В большинстве случаев они летят на высоте около 150 метров, но вовремя ежегодных миграций, некоторые представители способны подняться на высоту и до 3 тысяч метров. Но как оказалось и это не предел…

Белый аист

flickr/Philippe_Boissel

Белый аист (лат. Ciconia ciconia ) – одна из самых красивых и грациозных птиц планеты. Этот длинношеий и длинноногий представитель пернатого мира во время дальних перелетов к местам зимовки преодолевает огромнейшие расстояния на высоте от 2 до 3 тысяч метров. Сразу хочется отметить, что размах крыльев белого аиста составляет 150-200 см.

Андский кондор

flickr/juanchalco

Андский кондор (лат. Vultur gryphus ) – одна из самых крупных летающих хищных птиц Западного полушария. Кроме этого андский кондор является национальным символом таких латиноамериканских государств как Аргентина, Боливия, Чили, Колумбия, Эквадор и Перу, играя важнейшую роль в культуре всех этих стран. Эта уникальная птица, живя в более чем суровых местах Анд, ежедневно в поисках пищи совершает перелеты по несколько километров, подымаясь на высоту около 3-5 тысяч метров.

Черный стриж

flickr/Stefan Johansson

Черные стрижи (лат. Apus apus ) – эту небольшую птицу еще называют «бешеным стрижем» и это не удивительно, поскольку черный стриж считается рекордсменом среди пернатых по длительности пребывания в воздухе и вторым по скорости полета (более 120 км/час). Кроме того черный стриж – одна из самых высоко летающих птиц. Он поднимается в высоту до 3000 метров.

Беркут

flickr/Tapio Kaisla Photography

Беркут (лат. Aquila chrysaetos ) – еще одна крупная и наиболее известная хищная птица, с способная подниматься на большие высоты. Размах крыльев беркута может достигать двух метров. У этого хищника прекрасное зрение, поэтому ему не составляет труда подняться на высоту 4500 метров над землей и оттуда высматривать свою добычу.

Ржанки

flickr/Philippe_Boissel

Ржанки (лат. Pluvialis ) – небольшая, но симпатичная птица из семейства ржанковых (лат. Charadriidae ). Может летать как на совершенно низком расстоянии (едва не касаясь поверхности воды), так и на высоте более 6 тысяч метров. Представители этого семейства хорошо известны на ваттовых побережьях (Ваттовом море).

Кряква

flickr/ER Post

Кряква (лат. Anas platyrhynchos ) – птица принадлежащая семейству утиных (лат. Anatidae) и самая узнаваемая и распространенная дикая утка. Однако мало кто знает, что эта водоплавающая птица также является прекрасным летуном. Во время ежегодных перелетов на места зимовки эти птицы поднимаются в высоту до 6900 метров. Бывали случаи, когда утки на такой высоте сталкивались с летящим самолетом.

Серые гуси

flickr/Col Frankland

Серые гуси (лат. Anser anser ) – представитель из числа водоплавающих птиц. Селятся эти гуси по берегам озер, болт, прудов и других водоемов. Это очень умные, сильные и осторожные птицы. Они легко могут дать отпор даже хищнику, особенно если тот угрожает их потомству. Во время миграций серые гуси, собравшись в стаи, летят клином, врассыпную или шеренгой. Во время такого перелета птицы поднимаются на высоту до 8 тысяч метров.

Лебедь-кликун

flickr/Master Pedda

Лебедь-кликун (лат. Cygnus cygnus ) – крупная (от 7 до 10 кг) водоплавающая птица. В декабре 1967 года была замечена небольшая стая лебедей, пролетавшая на высоте 8230 метров над Ирландией. Высоту полета птиц зафиксировали радары. Стоит отметить, что это был не единственный зафиксированный полет лебедей-крикунов, и их способность летать на высоте более 8 тысяч метров была подтверждена не раз.

Горный гусь

flickr/tchikedou

Горный гусь (лат. Eulabeia indica ) – водоплавающая птица, гнездящаяся в горах Центральной Азии (на высоте от 1000 до 5000 м). По словам ученых, эта птица способна пролететь над Гималаями всего за 8 часов, поднимаясь на высоту 10175 (!) метров. В то же время, они не способны преодолевать очень большие расстояния.

Как птицы адаптируются к условиям на больших высотах

Hi-News.ru
1. Темы
2. Исследования

Мировой океан занимает почти 70,8 % поверхности Земли. Во время перелетов, птицы часто пролетают над морями и океанами, и преодоление настолько огромных расстояний может занимать целые недели. Несмотря на то, что многие виды птиц весят мало, им приходится затрачивать много энергии на взмахи крыльями. Как и всем другим животным, периодически им требуется отдых, ведь не зря говорят, что «тише едешь — дальше будешь». На суше для птиц есть много мест для отдыха. Но ученые на протяжении многих лет не могли понять, как они отдыхают, когда под ними находятся только километры водной глади. Учеными было проведено множество исследований и, к нашему большому счастью, они дали свои результаты. Исследователи уже нашли ответы на свои вопросы и готовы поделиться ими с нами.

Даже во время долгого полета над океаном, птицы находят способ отдохнуть

Как птицы летают на далекие расстояния

О том, как отдыхают птицы во время полета над морями и океанами, рассказали авторы научного издания IFL Science. Чтоб объяснить это, они привели в пример итоги двух исследований орнитологов — специалистов, изучающих жизнь птиц. По оценкам исследователей, в мире существует около 2000 видов пернатых, которые регулярно летают на сотни километров. То есть, перелетными считаются 20% от всех живущих на Земле видов птиц.

Результаты одного исследования показали, что для некоторых видов птиц лучшая стратегия во время долгого полета — не останавливаться. В 2021 году орнитологи изучили пять видов птиц, которые летают на большие расстояния во время осенней миграции.

As the world's oceans cover approximately 70.8% of the Earth's surface, many bird species often fly over vast distances, including oceans and seas, during their migrations. Despite their small size, birds must expend a lot of energy to flap their wings, and they need to take breaks to rest and recover. But how do they rest when there's nothing but water beneath them?

Scientists have been studying this phenomenon for years, and finally, they have found some answers. According to a recent study published in IFL Science, researchers have discovered that even during long flights over the ocean, birds can find ways to rest.

Research Findings

Researchers have identified two key strategies that birds use to rest during long flights. The first strategy is to adjust their wingbeat frequency and amplitude. By reducing their wing movement, birds can conserve energy and reduce fatigue. The second strategy is to use thermals, which are rising columns of warm air that can provide lift and reduce the need for flapping.

Examples of Bird Species

One study published in 2021 examined the behavior of five bird species that migrate long distances during the fall season. The researchers found that these birds use a combination of the two strategies mentioned above to rest during their journeys.

For example, the Arctic tern, which migrates from the Arctic to the Antarctic and back again each year, uses thermals to rest during its long flights. The species also adjusts its wingbeat frequency and amplitude to conserve energy.

Another example is the bar-tailed godwit, which migrates from Alaska to New Zealand and back again each year. This species uses a combination of thermals and wingbeat adjustments to rest during its long flights.

These findings have significant implications for our understanding of bird behavior and migration patterns. By studying how birds rest during long flights, scientists can gain insights into the evolution of bird migration and the adaptations that allow birds to survive such long journeys.