Птицы - это отдельный класс животных, обладающий невероятным разнообразием. Среди птиц существуют как травоядные вегетарианцы, так и грозные плотоядные убийцы. Каждая из птиц имеет свою окраску, длину крыльев и массу тела, и всё это неспроста. Природа сделала птиц разными, чтобы птица каждого вида смогла выживать в окружающей их среде в соответствии с их потребностями. В связи с этим каждые птицы не только летают по-разному и издают различные по уровню громкости звуки. Пытливые умы с телеканала «BBC Earth» решили поставить эксперимент чтобы узнать какая из этих трёх птиц: голубь, сапсан или сова, летает тише других. А как думаете вы?
Эксперимент, показавший удивительную способность одной из этих трёх птиц летать абсолютно бесшумно
Как вы поняли из видео выше, сова летает не просто тише остальных птиц, а делает это абсолютно бесшумно, но почему?
Громче всех летает голубь, так как обладает самой большей массой тела из представленных птиц и самые маленькие крылья, которыми он вынужден махать чаще остальных
Голубь ни за кем не охотится, а занимается собирательством, поэтому для перемещения тела, ему не нужны большие и мощные крылья
Сапсан обладает уже большим размахом крыльев, но они ему нужны отнюдь не для бесшумности, а для развития высокой скорости
За редким исключением эти птицы ловят свою добычу всегда на лету, а основу их рациона составляют птицы средней и мелкой величины
Бесспорным победителем этого исследования является сова, так как она летает абсолютно бесшумно
Если голуби охотятся за семечками и крошками практически круглосуточно, а сапсаны преимущественно утром и вечером, то совы выискивают своих жертв исключительно ночью. В подобных условиях бесшумность является исключительно важным фактором. Стоит также отметить, что совы обладают самым большим размахом крыльев, на которых они научились не только бесшумно летать, но и мастерски планировать
На протяжении многих веков отношение к совам было сугубо негативным. Этих птиц считали помощниками колдунов и живым воплощением зла. Причиной тому был их ночной образ жизни, а также беспощадность, с которой совы настигали свою добычу во время охоты.
Так писал про сов древнеримский поэт Вергилий в 12-й книге Энеиды — своего эпического произведения, рассказывающего про легендарного троянского героя Энея, который переселился в Италию:
Я оставляю борьбу. Не множьте, гнусные птицы,
Ужас мой: узнаю я погибельный шум и удары
Ваших крыл. Твой надменный приказ, о великий Юпитер...
В эпоху раннего христианства сова противопоставлялась кресту. Как существо, ведущее ночной образ жизни, сова стала в христианстве символом нечисти и колдовства, ее изображения в христианской традиции — символ слепоты безверия.
Впоследствии отношение к сове изменилось. А в XX веке этих животных даже начали изучать. В веке XXI, когда науку волнуют вопросы прикладного характера, ученые решили попытаться понять, как совам удается оставаться идеальными ночными хищниками.
Так, ученые выяснили, как перья совы обеспечивают бесшумность ее полета и как эти сведения можно использовать при конструировании самолетов. Статья, рассказывающая об этом, была опубликована в научном журнале Bioinspired, Biomimetic and Nanobiomaterials .
Исследователям удалось установить, что эти птицы обладают настоящей stealth-технологией, которая позволяет им настигать добычу незамеченными.
Дело в том, что перья сов поглощают аэродинамический шум и подавляют вибрации, возникающие, когда птица хлопает крыльями. Во время полета выделяемая за счет перьев механическая энергия преобразуется в тепло, за счет чего и обеспечивается бесшумный полет. Для того чтобы это выяснить, исследователи наблюдали за полетом ушастой совы, орла и голубя с помощью высокоскоростных камер и лазеров. Выбор именно этих трех птиц не был случайным — взмах крыльев каждой из трех очень похож, но при этом именно совы делают это бесшумно.
«Механизм бесшумного полета сов интересовал инженеров всегда. Теперь надо применить то, что мы узнали, на благо обществу», — рассказал ведущий автор исследования профессор Цзинькуй Чу из Даляньского университета.
По его словам, способность подавлять аэродинамические шумы наравне с динамическими делает сову царицей крылатых хищников.
Тем не менее китайские ученые не являются пионерами в области исследования совиных перелетов — наравне с ними выступают американские исследователи . Так, представители Кембриджа недавно рассказали, что им удалось понять, что происходят с перьями этих птиц.
В акустической характеристике крыла первостепенное значение имеет задняя кромка. У «обычных» крыльев она жесткая, из-за чего в полете крыло создает довольно громкие звуки. У сов нашлось решение этой проблемы: задний край их крыльев мягкий и «пористый», что существенно снижает уровень шума. Но на этом совы не остановились, их крылья обладают как минимум еще двумя особенностями, которые способствуют устранению и второстепенных факторов шума. Один из таких факторов - шероховатость поверхности крыла, создающая шум при соприкосновении с потоками воздуха.
Но совы справились и с этим: пух верхней части крыла образует шероховатую, но в то же время мягкую и эластичную поверхность, которая очень эффективно снижает уровень шума.
Исследователи уверены, что механизм, по которому работает эта структура, уникален и сильно отличается от механизмов, по которым работают известные шумопоглотители. Чтобы раскрыть эти механизмы, исследователи разработали модель, отражающую изменения шума при различном взаимном расположении волокон пуха.
На основе своих выводов ученые спроектировали покрытие для лезвий ветряков. Оказалось, что это позволяет сделать их работу практически бесшумной. При этом аэродинамические свойства лезвий оказались прежними.
Теперь исследователи ставят перед собой перспективную, но сложную задачу — применить полученные данные в сфере авиастроения и сконструировать бесшумный самолет на основе разрабатываемых технологий.
Непосредственно со строением пера связано уникальное приспособление, характерное для подавляющего большинства сов, - бесшумность полета. Оно дает им возможность незаметно приблизиться к жертве. Мягкость контурного оперения сов вызвана требованием именно бесшумности полета. Даже крупные перья - маховые и рулевые - оказываются у сов сравнительно мягкими.
Кроме того, по краю наружных опахал концевые бородки частично не сцеплены и образуют бахрому. Например, у средних по размеру сов опахала рассучены на протяжении трех-четырех миллиметров. Благодаря этому сводится к минимуму свист рассекаемого крылом воздуха. Особый изгиб опахал скрадывает шорохи, возникающие от трения перьев друг о друга.
В указанной связи интересно отметить, что отдельные виды, например иглоногая сова, для которых более характерно преследование жертвы, а не подкарауливание, имеют оперение, сравнительно плотно прилегающее к телу и жесткое, как у дневных хищных птиц, Это же наблюдается у северных видов, белой и ястребиной сов, вынужденных охотиться в условиях белых ночей или полярного дня. Сказанное в какой-то степени относится также к сычам и сычикам.
Особого внимания заслуживает строение пера у сов, охотящихся за рыбой. Их маховые практически не имеют рассученных участков. В результате полет, например, рыбного филина в тихую погоду можно услышать за пятьдесят и более метров. Очевидно, этой птице совсем не обязательно летать бесшумно. Ведь органы слуха рыб не приспособлены к улавливанию звуков в воздушной среде.
У большинства сов крыло сравнительно длинное, округлое на вершине. Первостепенных маховых перьев насчитывается одиннадцать, причем первое недоразвито и скрыто кроющими перьями. Второстепенных маховых - от четырнадцати до восемнадцати. Хвост относительно короткий, слегка закругленный, состоящий обычно из двенадцати рулевых перьев. Исключением являются лишь немногие самые мелкие виды сов, например обитающий в пустынях юга США и Мексики сычик-эльф (Micrathene whitneyi ), у которого имеется всего десять рулевых перьев. Здесь же заметим, что в целом строение несущих поверхностей у сов - расположение кроющих перьев, количество рулевых и маховых - в общем сходно с таковым у хищных птиц.
Говоря о летных способностях сов, нужно отметить, что они достаточно совершенны. Полет сов, как правило, весьма быстрый и маневренный, хотя далеко не всегда продолжительный. В большинстве случаев совы летают невысоко над землей, часто по наклонной к земле линии. При этом машущий полет обычно чередуют с планированием. Правда, обитающие в горах и ущельях филины, по свидетельству К. А. Юдина, пользуясь восходящими токами, иногда подолгу парят кругами в высоте. Но для большинства сов, и даже для филина, парящий полет не характерен. Да он им и не нужен: добывать себе корм, высматривая жертву сверху, - дело дневных хищных птиц, а отнюдь не сов.
Литература: Пукинский Ю. Б. Жизнь сов. Серия: Жизнь наших птиц и зверей. Вып. 1. Л., Изд-во Ленингр. ун-та, 1977. 240 с.
Которых можно встретить на всех континентах кроме Антарктики, в течение столетий занимают надежное место в культуре и мифологии человека. Их воспринимают по-разному – от символов мудрости и удачи до дьявольских предвестников смерти. Откуда же взялась такая выдающаяся роль в истории и символике? Отчасти она связана со странностями анатомии, ведь особенности в строении тела отличает сов от всех других птиц.
Многие виды ведут ночной образ жизни, они летают практически бесшумно и могут поразительно крутить головой. Благодаря исключительному маскирующему оперению их легче услышать, чем увидеть, а лица этих птиц необычайно выразительные. Все это делает сов очень особенными. Вот пять черт, благодаря которым они кажутся одновременно и жутковатыми, и удивительными.
Необычные глаза
У сов нет . Их органы зрения скорее следует называть глазными трубками. Они имеют вытянутую форму, а на месте их удерживают склеротические кольца – костистые структуры в черепе. Из-за этого совы не могут двигать или вращать глазами, и именно потому настолько повышена подвижность их шеи, но об этом мы узнаем больше.
Так как глаза сов направлены вперед, у них бинокулярное зрение, аналогичное человеческому, а это значит, что они могут видеть предметы одновременно обоими глазами. Это дает птицам отличную способность оценивать высоту, вес и расстояние. Однако в то время как у людей 180-градусный обзор и при этом 140 градусов бинокулярного зрения, у сов эти показатели составляют соответственно 110 и 70 градусов. Но недостаток бинокулярного зрения они с лихвой восполняют превосходным ночным видением и дальнозоркостью.
Однако из-за такой дальнозоркости они не видят предметы вблизи. В момент ловли добычи совы используют нитевидные перья на клюве и лапах, позволяющие им ощущать добычу.
И наконец, у сов не одно и даже не два, а целых три века: одно для моргания, одно для сна и одно для поддержания глаз в чистоте.
Давайте сразу определимся – совы не могут оборачивать голову на 360 градусов. Может показаться, что это не так, но на самом деле угол составляет только 135 градусов в любом направлении от ровного положения. Таким образом, в совокупности совы обладают поразительной подвижностью шеи – 270 градусов.
Сложно повернуть голову даже так, чтобы посмотреть за свое плечо, а потому совы демонстрируют поразительные . Во-первых, вместо семи позвонков в шее, как в среднем бывает у птиц, у сов их в два раза больше. Но 14 позвонков в шее – это еще не все усовершенствования. У них есть ряд физиологических особенностей, позволяющих выжить при таком быстром и резком повороте головы. Так, дополнительные кровеносные сосуды подают кровь в голову, когда из-за угла поворота головы останавливается кровообращение через обычную систему. Кроме того, сосуды лежат в специальных воздушных прослойках, сберегающих целостность в момент резкого поворота головы.
Чуткие уши
Да, зрение у сов поразительное. Но часто настоящую работу во время охоты выполняют уши птиц. У многих видов они разного размера, да еще и расположены ассиметрично. Два уха с разной формой и положением получают звук в немного разные моменты, что дает птицам исключительную способность точно определять источник звука. Когда шум одинаково громкий в обоих ушах, птица знает, что ей удалось установить источник и расстояние.
В то же время плоское лицо направляет звук в уши, усиливая его настолько, что сова может распознавать даже малейший шорох от крошечной добычи.
Бесшумное
Совы известны своей способностью к бесшумному полету, ведь к быстро двигающейся добыче они должны приближаться очень тихо. Для этого у сов широкие крылья, позволяющие им парить и минимизировать количество взмахов, которые, в основном, и создают шум от летящей птицы. Кроме того, многие виды сов имеют специальные перья, позволяющие делать взмахи практически бесшумно.
На внешней стороне основных маховых перьев имеется жесткая кайма, похожая на зубцы расчески, которая снижает турбулентность. На задней кромке тех же перьев есть мягкая кайма, похожая на отрепавшийся край тряпки, которая также способствует уменьшению оставшейся турбулентности. Пух, покрывающий всю плоскость крыла, обеспечивает звукоизоляцию.
Благодаря такому особенному строению перьев мы не слышим такой звук ударов крыльев, как, например, у