Стремление к полету. Активный полет 4 группы активно машущих животных
Рассмотрим горизонтальный поток воздуха относительно наклонной поверхности крыла в том случае, когда его передняя кромка приподнята над задней. В этом смысле крыло действует как несущая плоскость. Поток воздуха над крылом встречает меньшее сопротивление и развивает большую скорость, чем под крылом (рис. 17.52). В результате давление воздуха над крылом уменьшается, а под крылом - увеличивается. Так возникает подъемная сила . Ее величина зависит от размеров и формы крыла, угла его наклона по отношению к длинной оси тела (угол атаки) и скорости полета. В воздухе на тело птицы действует еще одна сила, которая стремится отвести крыло назад в направлении воздушного потока; она называется лобовым , или аэродинамическим, сопротивлением . Механическая эффективность крыла зависит от его способности развивать большую подъемную силу при небольшом относительном росте лобового сопротивления.
Различают три основных типа полета: машущий, парящий (планирующий) и зависание.
Машущий полет
У таких птиц, как голубь, у которых крылья делают около двух взмахов в секунду, основная мощность развивается при опускании крыльев. Это происходит благодаря сокращению сильно развитых больших грудных мышц , которые одним концом прикреплены к плечевой кости, а другим - к килю грудины. При отрыве от земли крыло в начале маха опускается почти вертикально и его передняя кромка располагается ниже задней. Маховые перья 1-го порядка отклоняются вверх под давлением воздуха. Они плотно сомкнуты, чтобы обеспечить максимальное сопротивление воздуху, а значит, и максимальную подъемную силу. Затем по мере опускания крыло движется вперед и поворачивается таким образом, что его передняя кромка отклоняется вверх. В этом положении крыло создает силу, поднимающую корпус. Воздух, проходящий между маховыми перьями, стремится разделить их и отогнуть кверху (рис. 17.53).
Подъем крыла начинается тогда, когда крыло еще полностью не опущено. Внутренняя часть предплечья резко поднимается вверх и назад, и при этом передняя кромка крыла находится в наклонном положении над задней. Это делают малые грудные мышцы, прикрепленные к дорсальной поверхности плечевой кости и к грудине. При движении крыла вверх оно сгибается в запястье и кисть поворачивается таким образом, что маховые 1-го порядка резко отводятся назад и вверх до того момента, пока все крыло в какой-то мере не выпрямится над телом птицы. Во время этого движения маховые 1-го порядка разъединяются, так что воздух проходит между ними и его сопротивление уменьшается. Движением этих перьев назад в основном и создается мощный толчок, который птица использует для поступательного движения вперед. Еще до того момента, как маховые 1-го порядка поднимутся до высшей точки, снова начинают сокращаться большие грудные мышцы, опускающие крылья, и весь процесс повторяется.
При длительном машущем полете работа крыльев заметно видоизменяется и требует гораздо меньше энергии, чем при отрыве от земли. Взмахи при этом не такие сильные, крылья не соприкасаются за спиной, и нет движения вперед на заключительном этапе опускания крыльев. Крылья обычно выпрямлены, и махи вверх и вниз происходят в запястье (в сочленении костей предплечья и запястья). Активного отведения кисти вверх и назад не происходит - крыло поднимается пассивно в результате давления воздуха на его нижнюю поверхность.
По окончании полета птица приземляется, опуская и распластывая хвост, который одновременно служит тормозом и источником подъемной силы. После создания этой силы ноги опускаются, и птица прекращает движение. Хвост в полете служит также рулем, и устойчивость птицы обеспечивается нервным контролем при участии полукружных каналов. В них возникают импульсы, которые стимулируют вспомогательные мышцы, изменяющие форму и положение крыльев и соотношение между их взмахами.
Разные птицы летают с разными скоростями. Эти различия обусловлены формой крыльев и ее изменениями в полете, а также частотой взмахов. Рис. 17.54 позволяет сравнить крылья быстрых летунов (таких, как стрижи) и медленных (как воробьи).
17.9. Перечислите характерные особенности стрижа, позволяющие ему быстро летать.
Планирующий и парящий полет
При планировании крылья неподвижно распластаны под углом 90° относительно тела, и птица постепенно теряет высоту. Когда птица, планируя, опускается, на нее действует сила тяжести, которую можно разложить на две составляющие, одна из которых (тяга) направлена вперед по линии полета, а другая - вниз под прямым углом к первой (рис. 17.55). С увеличением скорости планирования эту вторую силу уравновешивает возрастающая подъемная сила, а тягу уравновешивает лобовое сопротивление, и с этого момента птица планирует с постоянной скоростью. Скорость и угол скольжения зависят от размеров, формы и угла атаки крыльев и от веса птицы.
Птицы, обитающие на суше, используют при планировании восходящие термальные потоки воздуха, которые возникают, когда горизонтальный поток, встретив преграду (например, гору), отклоняется вверх или когда теплый воздух вытесняется холодным и поднимается вверх; так происходит, например, над городами. Птицы, имеющие легкое тело и широкие крылья, такие как канюки и орлы, искусно используют термальные потоки и могут постепенно набирать высоту, делая небольшие круги. Планирование без потери высоты и даже с подъемом называется парением.
У морских птиц, например альбатросов, форма тела и крыльев иная, и они парят по-другому (рис. 17.56). У альбатроса большое тело и очень длинные узкие крылья, и он использует порывы ветра над волнами. За время скольжения против ветра вверх он поднимается на высоту около 7-10 метров. Затем он разворачивается по ветру и с большой скоростью на отогнутых назад крыльях спускается вниз. В конце скольжения вниз альбатрос описывает дугу, возвращаясь во встречный поток воздуха с крыльями, вынесенными несколько вперед. Такое положение крыльев и быстрое движение вперед относительно воздуха обеспечивают подъемную силу, необходимую для набора высоты перед очередным спуском. Альбатрос способен также парить, покрывая большие расстояния параллельно гребням волн; при этом он использует небольшие восходящие потоки воздуха от волн, подобно тому как сухопутные птицы используют потоки над горными склонами.
Зависающий полет
При зависании птица машет крыльями, но при этом остается на одном месте. Крылья совершают около 50 взмахов в секунду, и развиваемая ими тяга, направленная вверх, уравновешивает вес тела. Птицы, способные зависать, имеют очень сильно развитые летательные мышцы (1/3 от веса тела). Их крылья могут наклоняться почти под любым углом. Большая часть маховых перьев-1-го порядка (маховых 2-го порядка только шесть), и они используются для создания тяги.
Окончание в рот - это одна из безумно популярных предложений интимного характера, которая намеревает выдерживание обычных поз, её способны совершить индивидуалки с сайта
Птицы третья группа животных, освоивших активный полет. Сначала в воздух поднялись насекомые. Затем в мезозойскую эру к ним присоединились летающие ящеры птерозавры. В наши дни лидеры среди летающих позвоночных птицы. Что позволяет им так свободно и легко летать?
Прежде всего птицы избавились от лишней массы тела. У них нет мочевого пузыря. Зачем копить ненужную жидкость? У птиц исчезли зубы. В результате челюсти стали легкими, а череп ажурным. Работу челюстей стал выполнять мускульный желудок. Его прочные стенки способны перетирать проглоченную пищу, например, зерна. Кости птиц пористые и тонкие. Вместо длинного хвоста у птиц маленький копчик, состоящий из нескольких слившихся позвонков. Великолепный обзор и подвижность головы обеспечивает длинная шея. Совы, например, могут повернуть голову назад, не меняя положения туловища!
У птиц отличное зрение. Их ребра тонкие и плоские. Грудная клетка похожа на плетеную корзинку она легкая, но прочная. К ней крепится киль кость, необходимая для присоединения мощных грудных летательных мышц. Для их работы необходимо много энергии, поэтому у птиц очень высокая скорость переработки проглоченной пищи. Например, дрозд переваривает и усваивает проглоченные им ягоды в течение одного школьного урока всего за 45 минут! Травоядных птиц нет, поскольку в траве слишком мало энергии. Пищеварительные соки птиц действуют очень быстро и эффективно. У марабу они полностью растворяют проглоченные кости, а у бакланов и уток рыбью чешую. Птицы теплокровны. Температура их тела не зависит от окружающих условий. Более того, она часто выше температуры тела человека. У воробья она составляет почти 42 °C. Состояние человека при такой температуре близко к смертельному. У скворца кровь еще горячее 44 °C! Зато продолжительность жизни большинства птиц невелика. Некрупные певчие птицы живут менее двух лет.
Издавна люди, подражая птицам, пытались подняться в небо. Однако первые построенные ими махолеты не могли оторваться от земли. Современные летательные аппараты самолеты и вертолеты, летают не так, как птицы. Они не машут крыльями. Однако крыло летящей птицы работает и как крыло самолета, и как лопасть винта! Часть крыла птицы от предплечья до кисти имеет форму, похожую на профиль крыла самолета. Именно здесь в потоке воздуха и возникает подъемная сила крыла.
Температура тела у скворца 44°С. Для поддержания такой высокой температуры нужно много энергии, поэтому у птиц очень высокая скорость переработки пищи. Температура тела у скворца 44°С. Для поддержания такой высокой температуры нужно много энергии, поэтому у птиц очень высокая скорость переработки пищи.
Зяблик одна из самых обычных и многочисленных певчих птиц в центральных и южных районах Европейской части России. Часто селится не только в лесу, но и в садах, парках и скверах, в том числе и в больших городах. Зяблика легко узнать по яркой белой полоске на крыле и очень приятной песенке. В леса средней полосы России зяблики прилетают в начале апреле, еще до распускания листьев, и одними из первых радуют нас своей песенкой, а улетают в сентябре-октябре. В южных районах остаются зимовать и кочуют, собравшись в стайки.
Туловище птиц имеет яйцеобразную форму, при полёте легко обтекаемую воздухом. Шея гибкая, тонкая и длинная, при полёте птицы её вытягивают, уменьшая лобовое сопротивление. Зубов у птиц нет, это делает голову более лёгкой, что важно для полёта. По бокам головы – крупные глаза, ближе к затылку скрыты ушные раковины, на дне, которых находятся барабанные перепонки. Кожа сухая, лишённая желез. У основания хвоста имеется единственная копчиковая железа.
Тело птиц покрыто перьями. Тело птиц покрыто перьями. Контурные – основные перья, они создают контур тела птиц. Они расположены на определённых участках тела – птерилиях. Аптерии – участки, лишённые контурных перьев. Контурное перо состоит: Из рогового стержня и расположенных по бокам широких, мягких и упругих опахал.
Контурные перья Маховые перья – перья, находящиеся на крыльях Маховые перья – перья, находящиеся на крыльях Рулевые перья – перья, расположенные на хвосте. Рулевые перья – перья, расположенные на хвосте. Нижняя часть пера, которая находится в коже, называется очином Нижняя часть пера, которая находится в коже, называется очином Маховые перья делятся на три группы:. Маховые перья делятся на три группы:. Первостепенные, второстепенные и третье степенные – они создают летательную поверхность крыла.
26
Существует несколько принципов классификации полета птиц. Остановимся на двух из них. Первый принцип - аэродинамический. Согласно ему выделяют два основных типа полета - парящий и машущий.
Парящий полет более простой. Это подъем вверх или сохранение набранной высоты на практически неподвижных крыльях. Раньше считали, что воздух внутри воздушных мешков птицы теплее наружного настолько, что он, подобно теплому газу в воздушном шаре, поднимает ее вверх. Однако расчеты показали, что таким образом масса может уменьшиться лишь на 1/12 г на каждый килограмм массы птицы. Это, конечно, совершенно недостаточно для подъема вверх. Н. Е. Жуковский первым показал, что источник энергии парящей птицы лежит вне ее - в энергии движущегося воздуха. Известно, что разные части суши нагреваются и остывают с разной быстротой. От нагретых поверхностей поднимаются мощные вертикальные потоки тепла – термики. Они особенно значительны на большой высоте под облаками. Там их скорость достигает 4-6 м/с. Если птица раскроет крылья и будет парашютировать вниз в совершенно неподвижном воздухе, то скорость снижения при этом у цапли составит 0,68 м/с, аиста - 0,74 м/с, ястреба - 0,75 м/с, альбатроса - 0,51 м/с. В то же время даже самый легкий восходящий поток движется вверх со скоростью 0,5-1 м/с. Если птица «падает» в таком потоке, то она почти или совсем не теряет высоту. Если же ток теплого воздуха сильнее, что бывает довольно часто, то птица будет непрерывно подниматься вверх. Этот тип парения называют статическим . Птицы часто поднимаются в терминах широкими кругами. В теплое время года воздушных «лифтов» в атмосфере бывает довольно много. Коршуны, канюки, чайки пользуются ими помногу часов подряд. Постоянные горячие восходящие ветры Иорданской долины определяют путь пролета белых аистов, которых из года в год встречают на этой «трассе». Птицы обычно опускаются от вершины одного термика к подножию другого, а затем поднимаются вместе с ним. Они умеют пользоваться также вертикальными токами воздуха, обтекающими грозовые тучи, дома, корабли. Подвесившись в таком потоке над мачтой корабля, чайки часами сопровождают его, не взмахивая крыльями, словно привязанные за ниточку. Человек, живя на земле, имеет лишь смутное представление о всевозможных воздушных течениях, которые для пернатых имеют такое же значение, как водные течения для рыб.
Второй тип парения - динамическое . Это передвижение над совершенно ровной местностью за счет энергии неоднородного пульсирующего потока воздуха. Различают три типа его : парение в горизонтальном ветре, дующем слоями, причем скорость ветра с высотой возрастает; парение в горизонтальном порывистом ветре; парение в ветре с вертикальными пульсациями.
В горизонтальном ветре постоянной скорости никакого парения быть не может. Если же скорость ветра возрастает с высотой, то парение возможно. Тогда восходящая часть траектории совершается против ветра, а нисходящая - по ветру. С земли такая траектория представляется рядом петель, расположенных одна над другой и смещенных по ветру. Чаще всего так перемещаются чайки над морем.
В горизонтальном ветре, дующем порывами , тоже возможно парение. Для этого птице надо все время лететь по ветру, пока скорость его убывает, и против ветра, когда она возрастает. Движения птиц при таком парении кругообразны; порывы ветра должны быть достаточно длительны, не менее 10 сек. каждый.
Третий тип динамического парения возможен при ветре, имеющем вертикальные пульсации, нечто подобное морским волнам, но значительно большей длины. Лучше всего их используют птицы с длинными узкими крыльями - альбатросы, буревестники. Когда альбатрос находится у поверхности воды, он помещается обычно между двумя волнами, где ветер слабее. Затем он поворачивается против ветра и поднимается на высоту 10-15 м, используя создаваемую им подъемную силу. Там поворачивается направо или налево и спускается с попутным или боковым ветром до самой воды, а затем снова повторяет тот же маневр. Период маневра довольно постоянен.
Машущий полет с использованием мускульной энергии птицы прежде всего направлен на создание силы тяги, а подъемная сила возникает благодаря поступательному движению. Различают два основных способа машущего полета - пропеллирующий и вибрационный и несколько дополнительных, менее распространенных. У птиц с пропеллирующим полетом крыло функционально неоднозначно по длине: первостепенные маховые создают тягу, а второстепенные служат несущей поверхностью. Птица машет крыльями с небольшой амплитудой, опускает крылья несколько медленнее, чем поднимает. Так летают средние и крупные птицы: чайки, вороны, дрозды, голуби и многие другие.
Вибрационный полет отличается более частыми взмахами крыла - до 30 и более в секунду, большой амплитудой взмаха и недоразвитием на крыле области второстепенных маховых. Вся работа приходится на долго кистевой части крыла и идет па преодоление силы тяжести. Так летают мелкие и очень мелкие птицы, например колибри. Ось тела всегда наклонена.
Волнообразный или пульсирующий полет характерен для многих воробьиных птиц - скворцов и других, а также для стрижей, дятлов . Пропеллирующий полет здесь сменяется небольшим периодом скольжения, во время которого птица теряет высоту. Иногда птица время от времени совсем складывает крылья, что хорошо можно наблюдать, например, у трясогузок.
Хлопающий полет применяют только куриные птицы, способные с места набирать большую скорость. Он характеризуется быстрыми шумными взмахами с большой амплитудой, Долго так лететь птица не может. Примеры - взлет рябчика, фазана .
Трепещущий полет птицы используют в тех случаях, когда надо остановиться в воздухе. Тело принимает почти вертикальное положение, хвост широко развернут, а крылья машут учащенно. Сила тяги совпадает с подъемной и равняется весу тела, в итоге птица «стоит» в воздухе. Из мелких птиц таким образом часто зависают синицы и пеночки при осматривании концевых веточек деревьев, трясогузки и мухоловки - при ловле насекомых в воздухе.
Машущий полёт - самый распространённый способ передвижения на Земле. Им пользуются около двух третей существ, населяющих нашу планету. Но машущие крылья для человека всё ещё остаются неосуществлённой мечтой. Задача создать махолёт оказалась невероятно сложной. Так имеет ли смысл тратить силы на разработку столь экзотического летательного аппарата? Стоит ли нам соревноваться с птицами?
САМОЛЁТ ХОРОШО, А МАХОЛЁТ ЛУЧШЕ
На земном шаре обитает не менее девяти тысяч видов птиц и около полутора миллионов видов насекомых. Среди них есть неважные летуны, но есть и виртуозы-рекордсмены. К примеру, воробей - тихоход среди пернатых. Его скорость всего около 20 километров в час. Почтовый голубь летит быстрее. За один час он может преодолеть километров 60. А вот стриж, лучший летун среди птиц, - больше ста сорока.
Летит птица спокойно - одна скорость. Спасается от врага -скорость полёта резко возрастает. Знаменитый сокол-сапсан, олицетворение птичьей удали, заметив на земле добычу, пикирует с высоты со скоростью более 350 километров в час! Я сам видел, как однажды этот грозный воздушный хищник долго кружил над лесом, а затем, сложив крылья, вдруг ринулся вниз и, почти коснувшись вершин деревьев, круто взмыл в небо.
Только на заре авиации птицы могли обгонять «воздушные этажерки» тех лет. Потом, и довольно скоро, положение изменилось. Самолёты стали летать быстрее, выше и дальше птиц.
Монино. Центральный музей ВВС. Махолет «Летатлин» конструкции В. Е. Татлина — летательный аппарат с машущими крыльями, 1932-й год. Скорее арт-объект, чем что-то полезное и реально работающее.
Всё это так. Но вот другие факты. Машущие крылья способны создать подъёмную силу в пять, шесть раз большую, чем неподвижные, самолётные. Машина с машущими крыльями сможет превзойти самолёт по экономичности в полтора, два раза, а вертолёт - в шесть, девять раз. По-видимому, именно это позволяет птицам совершать свои удивительные, сверхдальние перелёты.
Чибисы без посадки перелетают Атлантический океан. Такое путешествие - это сотни тысяч взмахов крыльями. Как утверждают орнитологи, чибисы при попутном ветре за одни сутки покрывают расстояние в 3500 километров. Перелёт мелких певчих птиц через пустыню Сахару продолжатся 30-40 часов. И тоже без промежуточных посадок.
МАХОЛЁТ АЛЕКСАНДРА ПУШКИНА
Нет, не поэта, а другого Пушкина, Александра Николаевича, нашего современника, инженера и талантливого изобретателя. Живёт и работает он в Петербурге. По собственному его признанию, махолётам отдал половину из своих пятидесяти лет.
О небе он начал мечтать ещё в детстве, любил наблюдать за полётом птиц. Когда же и сам стал летать на дельтапланах, то, «спиной ощутил», что машущим крыльям невозможно задать строгий, жёсткий алгоритм махания, что «нет и быть не может даже двух идентичных махов. К машущему полёту надо каждую секунду подстраиваться, приноравливаться, чувствовать воздух».
Так родилась в его голове идея, которая, как убеждал Александр Пушкин, позволит, наконец, разрешить многовековую проблему, создать пилотируемый махолёт.
Идея же состоит в том, что машущий полёт человека возможен лишь при адаптивном управлении. Другими словами, чтобы летать на машущих крыльях, надо знать, как ими махать. Надо слиться с машиной, крылья её должны стать продолжением рук пилота.
Каждый наблюдал, как меняет птица взмахи крыльями, изменяет частоту их и амплитуду. В созданных же ранее махолётах крылья, связанные с мотором механической передачей, шатуно-кривошипным механизмом, машут тупо - однообразно, никак не учитывая зыбкость воздушной среды и намерений лётчика.
ЭТОМУ НАДО УЧИТЬСЯ
«Система управления настоящим машущим полётом, - утверждает Пушкин, - должна замыкаться на пилоте, используя все его сенсорные возможности, мышечное чувство, вестибулярный аппарат, интуицию. Ведь среда полёта - воздушный океан - абсолютно непредсказуема, ежесекундно меняется всё: ветер, вертикальные потоки, плотность воздуха... Чтобы летать в таком хаосе, надо непосредственно «ощущать» махи крыльев, флуктуации среды - и мгновенно на них реагировать».
Одним словом, полёт на машущих крыльях - процесс, отнюдь, не механический. Он сродни большому искусству, которому ещё надо научиться, как мы учимся ходить, ездить на велосипеде или скейтборде. Да ведь и птенцы, повзрослев, не сразу начинают летать, и они тоже учатся.
Конечно, собственной силы человека для полёта не хватит. Это давно стало ясно. В природе нет летающих существ, весящих более 15-16 килограммов. Мешает закон, по которому мощность, необходимая для полёта, стремительно нарастает с увеличением размеров и веса аппарата.
Пушкин - за пневмопривод машущими крыльями, лёгкий, простой и послушный двигатель Управление должно быть выведено на пальцы рук пилота. Нажимая на кнопки клапанов, он будет по своему желанию, по обстановке изменять частоту и амплитуду махов.
Александр Николаевич, проработав десятки вариантов устройства махолёта, пока остановился на самом, по его мнению, оптимальном. Он получил на свой махолёт патент. Изобретением удалось заинтересовать известное НПО «Робототехники и технической кибернетики».
За четыре месяца была построена модель махолёта с размахом крыльев в три метра и весом в 10 километров, она в три раза меньше, чем должна быть настоящая машина.
Для полётов эта модель с красно-жёлтыми крыльями не предназначалась, лишь - для отработки конструкции. Но и нелетающая она производила огромное впечатление и недаром была отмечена двумя золотыми медалями на технических выставках.
Удалось найти спонсоров. Началось строительство полноразмерного махолёта. К сожалению, до конца работу довести не удалось. Охладели к ней спонсоры. Идея же об адаптивном управлении находит сторонников. Московский инженер Борис Дукаревич, горячий сторонник этой идеи, тоже разработал проект махолёта.
Александр СЕДОВ
Рукокрылые — единственная группа млекопитающих, освоивших активный машущий полёт. К ним относят летучих мышей. Каждое четвёртое млекопитающее на Земле - летучая мышь! Это - единственное млекопитающее, способное летать. Несмотря на свое название, никакого отношения к грызунам они не имеют. Гораздо ближе рукокрылые к приматам, и назвать их следовало скорее летучими обезьянами. Это очень многочисленный отряд, в котором насчитывается более 900 видов.
Известно о летучих мышах немного, хотя они обитают практически во всем мире, кроме приполярных районов и некоторых океанических островов. Они заселяют пустыни и леса, горы и равнины, живут в местах, где не ступала нога человека, и в многомиллионных городах.
В Москве они обитают и в лесопарках, расположенных на окраине города, и даже в здании Университета на Ленинских горах.
Какие жуткие названия давали зоологи XVIII—XIX вв. летучим мышам! Даже российские вполне милые внешне зверьки названы ночницами, вечерницами, нетопырями. Что уж говорить про экзотические виды мышей, такие, как белоплечий карлик, гигантский лжевампир. Кстати, последний является самой крупной летучей мышью на свете. Размах его крыльев достигает 70-75 см, а весит он около 200 г.
У летучих мышей довольно слабое обоняние и чёрно-белое зрение, зато они удивительно хорошо слышат! Для ориентации в темноте они используют то, что звук отражается от препятствий в виде эха. По нему можно определить не только расстояние до предмета. Улавливая эхо от звуков высокой частоты, можно «видеть» не хуже, чем глазами. В полёте летучие мыши постоянно кричат (испускают ультразвуки носом или ртом) и слушают эхо. Улавливая эхо, можно «видеть» не хуже, чем глазами. Зверёк улавливает эхо своими большими ушными раковинами (у летучих мышей ушанов они бывают в несколько раз больше головы). Всё это происходит в доли секунды, но мышь успевает откорректировать полёт, чтобы не столкнуться с препятствием. Замолкают они лишь на краткий миг — заглатывая добычу.
Силу звука, издаваемого рукокрылыми, можно сравнить с шумом авиационного двигателя, если находиться от него на расстоянии 1 м. Для человеческого уха это было бы просто невыносимое испытание, если бы, конечно, человек мог слышать ультразвук. В полете эти зверьки постоянно издают сигналы, которые, наталкиваясь на различные препятствия, возвращаются назад. Улавливая эти сигналы, рукокрылые не только находят пищу, но и вовремя поворачивают, чтобы не натолкнуться на препятствия.
Но не все рукокрылые обладают идеальным слухом. Это объясняется их различными пищевыми пристрастиями. Например, ложному вампиру, питающемуся малоподвижными насекомыми и мелкими позвоночными, высокочувствительный сонор просто не нужен. Слабые сигналы издают также растительноядные зверьки и настоящие вампиры, питающиеся кровью крупных животных.
Крылья летучей мыши образованы тонкой кожей, натянутой между очень длинными пальцами и телом. Летучая мышь ориентируется в темноте с помощью испускаемых ею звуков высокой частоты, не различимых человеком. Когда такая звуковая волна наталкивается на препятствие, она отражается от него в виде эха и улавливается огромными, чрезвычайно чувствительными ушами летучей мыши. Таким образом это летающее млекопитающее может обогнуть препятствие или обнаружить добычу.
Летучая мышь живёт в среднем 5 лет. Однако в редких случаях её возраст может достигать 30 лет. Возраст полового созревания наступает к 2 годам. Спаривание происходит с осени по апрель. После 16 недель беременности самка рождает 1 детёныша. Он остаётся на спине матери до тех пор, пока не сможет самостоятельно летать.
Пищей летучим мышам Северного полушария служат различные насекомые. А среди их южных родственников есть охотники на грызунов, птиц, лягушек, рыболовы и даже любители нектара. Крупные летучие мыши питаются фруктами, пыльцой или нектаром цветов. Они чрезвычайно полезны, потому что участвуют в опылении и распространении семян. Мелкие едят насекомых. Некоторые особи - плотоядные. Но самые распространенные летучие мыши - насекомоядные.
Летучие мыши ведут сумеречно-ночной образ жизни. Днем тихо сидят они в своей щели, забились между кирпичами — хорошо, не палит, не сушит яркое солнце. Вечером, когда уже почти стемнело, начинается шевеление. Зверькам надо вылезти, размяться, потянуться. Толкотня, писки. Все мнутся, не решаются отлететь от убежища. И вот легко выскользнула из-под крыши первая мышь. Сладко потянулась, камнем упала вниз и раскрыла крылья. Воздушный поток натянул кожную перепонку, напряглись могучие грудные мышцы, с силой опустилось крыло.
Летит мышь, чётко соблюдает известный маршрут: вдоль просеки, налево, над дорогой к реке. Так можно и с закрытыми глазами летать. А над рекой туман, тихо течёт вода, поют сверчки. Скорость полета до 20 км/ч. Свернула мышь, потеряла высоту и скользнула вдоль самой поверхности, зачерпнув в рот воды. Первым делом надо напиться. А теперь можно и на охоту. Пару часов покружить над кромкой реки, наловить насекомых и вернуться в родное гнездо, привести себя в порядок.
В некоторых пещерах экскременты летучих мышей образуют слой толщиной до 1 м. Помет летучих мышей (его называют гуано) служит пищей многим пещерным жителям, например ногохвосткам, многоножкам, сверчкам. Пока эти насекомые кормятся пометом, на них охотятся пауки.
Если во время вечерней прогулки вы увидели одну—две летучие мыши, можно смело сказать, что в этих местах на каждом квадратном километре обитает 50—100 зверьков.
В тех областях земного шара, где тепло лета сменяется холодной зимой, некоторые рукокрылые впадают в спячку. Они прячутся на зиму в пещерах, больших дуплах деревьев или на чердаках старых зданий. Подвесившись вниз головой и тесно прижавшись друг к другу (для уменьшения потери тепла), они впадают в оцепенение, или анабиоз. В таком состоянии они могут находиться до 7 месяцев в году (как, например, нетопырь). При этом температура тела животных снижается почти до 0°, кровяное давление падает, сердце бьется редко — всего несколько ударов в минуту, а дыхание становится замедленным. И только при наступлении тепла летучие мыши оживают и начинают активную жизнь.
Другие же представители этого отряда, чтобы избежать голода, улетают в теплые края, совершая перелеты на расстояние до 2500 км (например, рыжая вечерница летит на зимовку в Болгарию). Летят рукокрылые большими стаями в одно и то же время и постоянными маршрутами, а весной возвращаются в родные края для продолжения рода.
На летучих мышей охотятся хищные птицы (соколы, ястребы, совы), змеи, хищные млекопитающие (кошки, ласки, куницы). В Африке некоторые виды летучих мышей употребляются в пищу людьми. Многие виды летучих мышей находятся под охраной.
Наиболее крупные летучие мыши - рыжая и голокожая. Размах крыльев голокожей летучей мыши может достигать 1,5 м. Она живёт на Мадагаскаре, в Индии и Малайзии. Все европейские разновидности летучей мыши (их около 30) небольших размеров. Размах их крыльев от 20 до 50 см.
Настоящими асами полета считаются бульдоговые летучие мыши. Их большие уши имеют вид сросшихся плоских лоскутов, как бы продолжающих уплощенный череп. При таком положении уши не тормозят полет, а рассекают воздух в горизонтальной плоскости, отчего полет этих летучих мышей становится еще более маневренным.
Ушан принадлежит к семейству нетопырей. Видимо, удивительная и отталкивающая внешность ушанов стала причиной того, что нетопырями называют фантастических злых существ.
Нетопырь-карлик — это одна из маленьких в мире летучих мышей. По размеру она меньше пальца взрослого человека. Обитает она в Европе, Азии, Китае, Японии, Экваториальной Африке.
Самая большая летучая мышь каланг. Длина ее тела 40 см, а размах крыльев — более 1,5 м. Обитает каланг на островах Индийского океана и на южном побережье Азии. Питается плодами, но при случае может съесть и мелких позвоночных.
Нектаровидные летучие мыши питаются исключительно нектаром различных, в основном ночных, цветов. При этом они, как и колибри, опыляют цветы. Длина языка нектаровидных летучих мышей достигает 1/4 части длины их тела.
Ночница-рыболов — представитель группы рыбоядных летучих мышей. Обитают они в Центральной и Южной Америке, вдоль побережья океана. Ловят кочующую у самой поверхности мелкую летучую рыбешку, выхватывая ее из воды своей когтистой лапкой. У представителей этой группы самый совершенный слух. Необычайно развитая способность к эхолокации позволяет этим зверькам улавливать отраженный звук не от самой рыбы, а от ее плавательного пузыря (дело в том, что тело рыбы проницаемо для звука, звук как бы проходит сквозь него и отражается только от воздушного пузыря).
В нашей стране обитают только насекомоядные летучие мыши. Насекомоядные рукокрылые приносят большую пользу, уничтожая вредных насекомых. Подсчеты показали, что в европейской части России уничтожение летучими мышами вредителей леса ускоряет его рост на 10%.
А в Средней Азии, где летучих мышей особенно много, благодаря их полезной деятельности резко снижается численность не только вредителей садов и плантаций, но и насекомых— переносчиков многих заболеваний человека и животных.
Летучая лисица — наиболее яркий представитель группы растительноядных летучих мышей. Ее так назвали из-за того, что ее мордочка похожа на лисью. Особенно хорошо у летучей лисицы развито обоняние, с помощью которого она находит по запаху зрелые плоды. Обитает она в лесных массивах Африки, Азии, Австралии, где всегда тепло и много фруктов. К сожалению, летучим лисицам грозит опасность исчезновения из-за вырубки лесов.
Основной корм кожанов — это ночные бабочки и комары, которых больше всего около различных водоемов. Поэтому и летучие мыши предпочитают жить у рек, озер и прудов.
Летучая мышь вампир обитает в Южной Африке, встречается не часто, но её особый режим питания сделал её знаменитой. Питаются вампиры свежей кровью. Острыми как бритва зубами они делают надрез на коже животного, а потом слизывают кровь, которая течет не останавливаясь. Дело в том, что в слюне этих летучих мышей есть вещество, которое не дает крови свертываться. Нападают они в основном на домашний скот — лошадей, свиней, птиц, но бывают случаи, когда они пробуют атаковать и людей.
Сам укус вампиров является безболезненным, но опасно другое — эти зверьки являются переносчиками тяжелых болезней, в том числе и бешенства. Кусая животное, вампир чаще всего его заражает.
Малый подковонос (длина тела около 4 см) часами, сутками, а то и месяцами во время зимовки висит вверх ногами, прицепившись к потолку пещеры. Упасть, ударившись головой о землю, он не боится: стоит лапе за что-нибудь схватиться, как сухожилие блокируется в определенном положении. Днем он спит, а ночью вылетает на охоту за вечерними и ночными насекомыми. Ушан длиной всего 5 см способен порхать практически на месте в 1-6 м от земли, хватая со стен пещеры бабочек, гусениц, пауков. В пещерах зимуют и другие виды, например, в конце лета у входа можно встретить бабочку - совку зубчатокрылую.
Свиноносная летучая мышь (Craseonycleris thonglongyai) — самая маленькая среди современных рукокрылых: длина тела всего около 3 см, предплечий — 22—26 см, масса не более 2 г.
Египетский свободнохвост (Rhinopoma microphyllum) уже несколько крупнее: длина тела около 5—6 см. Живет он в долине Нила и странах тропической Азии.
Футлярохвостые (Emballonuridae) получили такое название потому, что конец хвоста этого зверька расположен над серединой межбедренной перепонки и может втягиваться в полость, подобно футляру. Живут футлярохвостые в тропиках обоих полушарий, за исключением Австралии и Новой Зеландии.
Летучая мышь Бехштейна имеет длину тела 4,5—5,5 см, хвоста — 3,5—4,4 см, размах крыльев 25—28 см, масса 7—14 г. У нее очень большие уши, далеко торчащие в стороны и немного смещенные вперед, похожие на кулек; мех на спине светло-бурый до рыжевато-каштанового, на брюхе белесый. Питание - ловит на лету насекомых. Обитает в лиственных и смешанных лесах, лесопосадках и парках, вблизи водоемов Центральной и Юго-Восточной Европы.
