Információ

Létezik-e nem kihalt sikló madárfaj?

Létezik-e nem kihalt sikló madárfaj?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

A wikipédia szerint az Archeopteryx inkább vitorlázó, mint aktív repülésre képes. Vadászati ​​stratégiaként felkúszik egy fára (vagy más magasan elhelyezett helyre), és onnan csúszik a zsákmányhoz.

A legtöbb modern madár képes aktív repülésre. Tudja valaki, hogy létezik-e jelenleg egy (tisztán) sikló madárfaj?


Létezik a madarak osztályozása, az úgynevezett Soaring birds.

Szárnyaló madarak

A definíció szerint egyes szárazföldi madarak, mint például a keselyűk és bizonyos sólymok, hosszú ideig repülnek anélkül, hogy szárnyukat csapkodnák. Kihasználják a felfelé irányuló áramlást, amely akkor keletkezik, amikor a szél dombok és hegygerincek fölött fúj, vagy a meleg levegő emelkedő oszlopait használják, amelyeket "termáloknak" neveznek.

A keselyűk a termikben maradnak azáltal, hogy lassan repülnek szűk körökben. Rövid, széles szárnyaik és alacsony szárnyterhelésük (a madár súlyának a szárny területéhez viszonyított aránya) rendelkezik, amely lehetővé teszi számukra, hogy magasan maradjanak, és nagy manőverezhetőséget biztosítanak lassú sebességnél. [1]

A szárnyaló madarak listája

  • Ragadozó madarak
    • Buzzards
    • Kondorok
    • Eagles
    • Sólymok
    • Harriers
    • Hawks
    • Sárkányok
    • Halászsas
    • Afrikai kígyászsas
    • Keselyűk
  • Verébszerű
    • Havasi csóka
  • Daruk
    • Sandhill
  • Tengeri madarak
    • Albatroszok
    • Fregattmadarak
    • Sirályok
    • Gémek
    • Pelicans
    • Petrels
    • Shearwaters
    • Gólyák
    • Cércek
  • Kihalt
    • Argentavis

Ölyv

Havasi csóka

Sandhill

Albatroszok


(forrás: scienceviews.com)

Argentavis [kihalt]


(forrás: mnn.com)

Frissítés:

Az Archeopteryxhez leginkább hasonló morfológia Hoatzinban található (Opisthocomus hoazin), mint a karmok, mint a kezek, ahogy kicsi korukban tartják az ágat.


(forrás: pbworks.com)

Forrás:

[1] Soaring Birds, Paul R. Ehrlich, David S. Dobkin és Darryl Wheye.


Repülő hal

Az Exocoetidae a beloniformes (Actinopterygii) osztályba tartozó tengeri halak családja, köznyelvi nevén repülő hal vagy repülő tőkehal. Körülbelül 64 faj van csoportosítva hét-kilenc nemzetségbe. Bár nem tudnak repülni ugyanúgy, mint egy madarak, a repülő halak erőteljes, önjáró ugrásokat hajtanak végre a vízből, ahol hosszú, szárnyszerű uszonyaik lehetővé teszik, hogy jelentős távolságra siklik a víz felszíne felett. Ennek a viselkedésnek a fő oka a feltételezések szerint a víz alatti ragadozók elől való menekülés, [3] [4] [5] amelyek közé tartozik többek között a kardhal, a makréla, a tonhal és a marlin [6], bár a repülési időszakuk ki van téve a veszélynek. madárragadozók, például fregattmadarak támadása.

Barbadost "a repülőhalak országaként" ismerik, és a hal az ország egyik nemzeti szimbóluma. Az Exocet rakéta róluk kapta a nevüket, mivel a variánsokat víz alatt indítják, és alacsony pályát futnak be, átfutva a felszínt, mielőtt célba érnek.

A repülő vagy sikló hal legrégebbi ismert kövülete, Potanichthys xingyiensis, a középső triász időszakra, 235–242 millió évvel ezelőttre nyúlik vissza. Ez a kövület azonban valószínűleg nem kapcsolódik a modern repülőhalakhoz, amelyekről úgy gondolják, hogy egymástól függetlenül körülbelül 66 millió évvel ezelőtt fejlődtek ki [ idézet szükséges ] .


Tartalom

A szinapszidák mint hüllő alosztály Szerkesztés

A 20. század fordulóján a szinapszidokat a hüllők négy fő alosztályának egyikének tartották. Jellegzetes időbeli nyílásaik különböztették meg őket más hüllőktől. Ezek a nyílások a koponyacsontokon lehetővé tették a nagyobb állkapocsizmok rögzítését, ezáltal hatékonyabb harapást. A szinapszidokat a hüllőcsaládnak tekintették, amely azáltal vált emlőssé, hogy fokozatosan kifejlődött az emlősszerű jellemzők, innen ered az "emlősszerű hüllők" elnevezés, amely az összes paleozoikum szinapszis tág, hagyományos leírásává vált. [6] [7]

Az "emlősszerű hüllők" Szerk

Az "emlősszerű hüllők" kifejezést még mindig használják a köznyelvben, de egyre ritkábban használják a szakirodalomban, mivel az ezen állatok evolúciós kapcsolatainak felváltott megértését tükrözi. Filogenetikai szempontból ma már érthető, hogy a szinapszidok az élet fájának egy független ágát alkotják. [11] Ez a terminológia az állati kapcsolatok modern kladisztikus megközelítését tükrözi, amely szerint csak azok a csoportok érvényesek, amelyek egy közös ős összes leszármazottját tartalmazzák: ezeket monofiletikus csoportoknak vagy kládoknak nevezik. Az "emlősszerű hüllők" kifejezés olyan csoportokat foglal magában, amelyek ilyen módon nem egyesülnek, ezért parafiletikus kifejezés. A Synapsida monofíliája azonban nem kétséges, és az olyan kifejezések, mint a "Synapsida tartalmazza az emlősöket" és a "szinapszidák szülték az emlősöket" ugyanazt a filogenetikai hipotézist fejezik ki.

Ezenkívül a Reptilia-t monofiletikus csoporttá alakították át, és teljesen elkülönülnek a Synapsidától, mivel a Synapsida testvércsoportja az Amniotán belül. [12]

Bár a Synapsida magában foglalja a modern emlősöket, a kifejezést leggyakrabban nem emlős eredetű, nem terápiás szinapszidokra utalva használják.

Primitív és fejlett szinapszidok Szerkesztés

A szinapszidokat hagyományosan primitív és fejlett csoportokra osztják, melyeket pelikózauruszoknak és terapeutáknak neveznek. A „pelycosauruszok” a szinapszidák hat legprimitívebb családját alkotják. [13] Valamennyien meglehetősen gyíkszerűek voltak, terpeszkedő járásúak és esetleg kérges súrlódásúak. A terápiás szerek tartalmazzák a fejlettebb szinapszidokat, amelyek felállóbb pózsal és esetleg hajjal rendelkeznek, legalábbis bizonyos formákban. A hagyományos taxonómiában a Synapsida két, az emlősökhöz közelebb álló fokozatot ölel fel: az alacsonyan nyúló pelikoszauruszokból a felállóbb terapeuták születtek, amelyek viszont az emlősöket. A gerincesek hagyományos osztályozásában a Pelycosauria és a Therapsida egyaránt a Synapsida alosztály rendjének számított. [5] [6]

A filogenetikai nómenklatúrában a kifejezéseket némileg eltérően használják, mivel a leánykládok is benne vannak. A legtöbb, a 21. században megjelent cikk a "Pelycosauriát" primitív tagok informális csoportjaként kezelte. A Therapsida a hagyományos terápiás családokat és emlősöket egyaránt tartalmazó kládként maradt fenn. A gyakorlati használatban azonban a kifejezéseket szinte kizárólag az emlősalakúalakúakon kívüli, alaposabb tagokra utalva használják.

Időbeli megnyitások Szerkesztés

A szinapszidák a koponya oldalsó felületén minden szempálya mögött temporális fenestrát alakítottak ki. Lehetséges, hogy új rögzítési helyeket biztosított az állkapocs izmainak. Hasonló fejlődés ment végbe a diapszisokban is, amelyek két, nem pedig egy nyílást alakítottak ki minden szem mögött. Eredetileg a koponya nyílásai a belső koponyát csak az állkapocs izmai fedték le, de magasabb terápiás állatoknál és emlősöknél a sphenoid csont kitágult, hogy lezárja a nyílást. Ez a nyílás alsó szegélyét az agyház alsó széleiből kinyúló ívként hagyta meg.

Fogak szerkesztése

A szinapszidákra jellemző a differenciált fogak. Ide tartoznak a szemfogak, őrlőfogak és metszőfogak. [14] A differenciálódás irányába mutató tendencia néhány labirintodontánál és korai anapszid hüllőknél a felső állcsont első fogainak megnagyobbodása formájában mutatkozik meg, egy protocanin formát hozva létre. Ez a tulajdonság később elveszett a szauropszidák vonalában, de tovább fejlődött a szinapszidokban. A korai szinapszidáknak két vagy akár három megnagyobbodott "szemfoga" lehetett, de a terápiás szemfogaknál a mintázat egy-egy szemfogra rendeződött be mindkét felső állkapocsfélben. Az alsó szemfogak később fejlődtek ki.

Jaw Edit

Az állkapocs-átmenet jó osztályozási eszköz, mivel a legtöbb más megkövesedett jellemző, amely a hüllőszerű állapotból az emlős állapotba kronologikusan halad, követi az állkapocs-átmenet előrehaladását. A mandibula vagy az alsó állkapocs emlősökben egyetlen, fogat hordozó csontból áll (a fogcsont), míg a modern és őskori hüllők alsó állkapcsa kisebb csontokból áll (beleértve a fogakat, ízületeket és másokat). Ahogy a szinapszidokban fejlődtek ki, ezek az állcsontok mérete lecsökkent, és vagy elvesztek, vagy az ízületek esetében fokozatosan a fülbe költöztek, kialakítva az egyik középfülcsontot: míg a modern emlősöknél a malleus, az incus és a stapes, a bazális szinapszidoknak (mint minden más tetrapodának) csak egy száruk van. A malleus az ízületből (egy alsó állcsontból), míg az incus a kvadrátból (koponyacsontból) származik. [15]

Az emlős állkapocs szerkezetét a fogazati-laphámízület is elválasztja egymástól. Az állkapocs ízületének ebben a formájában a fogsor kapcsolatot képez a laphám mélyedésével, amelyet glenoid üregnek neveznek. Ezzel szemben az összes többi állkapocsú gerinces, beleértve a hüllőket és a nem emlős szinapszidokat is, rendelkezik egy állkapocsízülettel, amelyben az alsó állkapocs egyik kisebb csontja, az ízület kapcsolódik a koponyacsonthoz, amelyet négyzetes csontnak neveznek, és létrehozza az ízületet. -négyzet alakú állkapocs ízület. Az emlősökre átmeneti formákban az állkapocs ízülete egy nagy, alsó állkapocscsontból áll (hasonlóan az emlősökben található fogazathoz), amely nem kapcsolódik a laphámhoz, hanem egy visszahúzódó ízületi csonttal kapcsolódik a kvadráthoz.

Szájpad szerkesztése

Az idő múlásával, ahogy a szinapszidák emlősszerűbbé és kevésbé „hüllővé” váltak, elkezdtek egy másodlagos szájpadlást kialakítani, amely elválasztotta a szájat és az orrüreget. A korai szinapszidákban a felső állcsont oldalain másodlagos szájpadlás kezdett kialakulni, továbbra is összekapcsolva a szájat és az orrlyukat.

Végül a szájpadlás két oldala együtt kezdett görbülni, és C alak helyett U alakot alkotott. A szájpadlás is kezdett visszanyúlni a torok felé, rögzítve az egész szájat, és teljes nádorcsontot alkotott. A maxilla is teljesen zárva van. Az egyik első eutheriodonta kövületén jól látható a szájpadlás kezdete. A későbbi Thrinaxodon telt és teljesen zárt szájpadlású, világos progressziót képezve. [16]

Bőr és szőr Szerkesztés

A legtöbb modern emlősnél előforduló szőrrel borított mirigybőr mellett a modern és kihalt szinapszidák sokféle módosult bőrborítással is rendelkeznek, beleértve az oszteodermákat (a bőrbe ágyazott csontos páncél), a scute-okat (a dermis védőszerkezetei gyakran kanos borítással). ), szőr vagy szőr, és pikkelyszerű struktúrák (gyakran módosult szőrből alakulnak ki, mint a pangolinoknál és egyes rágcsálóknál). Míg a hüllők bőre meglehetősen vékony, az emlősöké vastag bőrréteggel rendelkezik. [17]

A szinapszidok ősi bőrtípusa vita tárgyát képezi. A korai szinapszidák közül csak két kis varanopidfajt találtak, amelyeknek súrlódásai vannak [18]. Az oszteodermák megkövesedett sorai kérges páncélzatot jeleznek a nyakon és a háton, a bőrlenyomatok pedig téglalap alakú beütéseket jeleznek az alsó oldalukon és a farkukon. [19] [20] A pelycosauruszok valószínűleg nem átfedő, szarvas fedőrétegű bőrstruktúrák voltak, mint a modern krokodiloknál és teknősöknél. Ezek szerkezetükben különböztek a gyíkok és kígyók pikkelyeitől, amelyek epidermális jellemzők (mint az emlősszőr vagy a madártoll). [21] Nemrég bőrlenyomatok a nemzetségből Ascendonanus azt sugallják, hogy legalább a varanopszidáknál a pikkelyekhez hasonló pikkelyek alakultak ki. [22]

Jelenleg nem ismert, hogy pontosan mikor jelentek meg az emlősök jellegzetességei, mint például a testszőrzet és az emlőmirigyek, mivel a kövületek csak ritkán nyújtanak közvetlen bizonyítékot a lágyszövetekre. Egy kivételesen jól megőrzött koponya Estemmenosuchus, a felső-permből származó terapeuta, megőrzi a sima bőrt, mirigyes bemélyedésekkel, [23] egy félig vízi állatként emlegetett állat. [24] A legrégebbi ismert kövület, amely egyértelmű hajlenyomatokat mutat, a Callovia (késő középső jura) Castorocauda és számos korabeli haramiyidan, mindkettő nem emlős emlősalak [25] [26] (lásd alább). A Cynodontia primitívebb tagjairól azt is feltételezik, hogy szőrrel vagy szőrmeszerű burkolattal rendelkeztek a melegvérű anyagcseréjük alapján. [27] Míg a korai cynodonták szőrének közvetlenebb bizonyítékát javasolták az orrán lévő kis gödröcskék formájában, amelyek valószínűleg bajuszhoz kapcsolódnak, egyes hüllőknél is találhatók ilyen gödrök, amelyeknek nincs bajusza. [27] Bizonyíték van arra, hogy néhány más nem emlős cynodont alaposabb, mint Castorocauda, mint például Morganucodon, Harder-féle mirigyei voltak, amelyek a szőrzet ápolásához és karbantartásához kapcsolódnak. E mirigyek nyilvánvaló hiánya a nem emlősalakúaknál azt sugallhatja, hogy a szőrzet a szinapszidok evolúciójának addigi pontjáig nem keletkezett. [27] Lehetséges, hogy a szőrzet és a valódi melegvérűséghez kapcsolódó jellemzők csak akkor jelentek meg, amíg egyes szinapszidok rendkívül kicsivé és éjszakai életre váltottak, ami magasabb anyagcserét tett szükségessé. [27]

Az oroszországi permi koproliták azonban bemutatják, hogy legalább néhány szinapszidának már volt szőrzete ebben a korszakban. Ezek a legrégebbi szőrlenyomatok a szinapszidokon. [28]

Emlőmirigyek Szerk

A korai szinapszidák, egészen az ismert evolúciós debütálásukig a késő karbon időszakban, [29] pergamenhéjú (bőrszerű) tojásokat rakhattak, [30] amelyekből hiányzott a meszes réteg, ahogy a legtöbb modern hüllők és monotrémek teszik. Ez megmagyarázhatja azt is, hogy a mai napig miért nincs fosszilis bizonyíték a szinapszid tojásokra. [31] Mivel érzékenyek voltak a kiszáradásra, az apokrinszerű mirigyekből származó váladék segíthette a tojásokat nedvesen tartani. [29]

Oftedal szerint a korai szinapszidák eláshatták a tojásokat nedvességgel teli talajba, hidratálva őket a nedves bőrrel érintkezve, vagy nedves tasakban hordhatták őket, hasonlóan a monotrémekéhez (az echidnák tojásaikat és utódaikat ideiglenesen hordozzák tasak [32] [33] ), bár ez korlátozná a szülő mozgását. Ez utóbbi lehetett a tojások gondozásának primitív formája a szinapszidokban, ahelyett, hogy egyszerűen eltemették volna a tojásokat, és a szülő mozgáskorlátozását úgy oldhatták volna meg, hogy a tojásokat táplálékkeresés vagy egyéb tevékenységek során a fészkekben "parkolják", és rendszeresen hidratálják. nagyobb méretű kuplungot tesz lehetővé, mint amennyi egyszerre elférne egy tasakban (vagy tasakokban), és a nagy tojásokat, amelyeket nehézkes lenne egy tasakban szállítani, könnyebb lenne gondozni. Oftedal spekulációjának alapja az a tény, hogy sok anuránfaj képes tojásokat vagy ebihalakat hordozni a bőrhöz tapadva, vagy a bőr "tasakjaiba" ágyazva, és hogy a legtöbb szalamandra a tojások köré csavarodik, hogy nedvesen tartsa azokat, mindkét csoportnak mirigyes bőre is van. [31]

Az ebben a mechanizmusban részt vevő mirigyek később valódi emlőmirigyekké fejlődnek, amelyek többféle szekréciós móddal rendelkeznek a szőrtüszőkkel kapcsolatban. A tej alkotóelemeinek evolúciós eredetének összehasonlító elemzése alátámasztja azt a forgatókönyvet, amelyben ezekből a mirigyekből származó váladék komplex, tápanyagban gazdag tejré alakult már jóval azelőtt, hogy a valódi emlősök felbukkantak (egyes összetevők valószínűleg megelőzték a szinapszid és a szauropszid vonalak közötti szétválást). . A cynodonták szinte biztosan képesek voltak ezt előállítani, ami lehetővé tette a sárgája tömegének és így a tojás méretének fokozatos csökkenését, aminek következtében egyre több fióka kelt ki, mivel a tej vált az elsődleges táplálékforrássá, amit a kis testméret, a szemhéj jelenléte bizonyít. csontok, valamint korlátozott fogpótlás előrehaladott cynodontákban, valamint emlősökben. [29] [30]

Patagia Edit

A légi mozgás először nem emlős eredetű haramiyidan cynodontokban kezdődött, a Arboroharamiya, Xianshou, Maiopatagium és Vilevolodon mindkettő gyönyörűen megőrzött, szőrmével borított szárnyhártyát visel, amely a végtagokon és a farkon átnyúlik. Ujjaik hosszúkásak, hasonlóak a denevérek és kolugók ujjaihoz, és valószínűleg hasonló szerepet töltenek be szárnytámaszként és faágakon lógva. [34]

Az igazi emlősökön belül a légi mozgás először az illékony eutriconodontában fordul elő. Volaticotherium megőrzi a kiválóan megőrzött szőrös patagiumot, finom ráncokkal, és ez nagyon kiterjedt, "szendvics" a rosszul megőrzött kezek és lábak között, és a farok tövéig terjed. [35] Argentoconodon, közeli hozzátartozója, hasonló, repülési stresszhez alkalmazkodott combcsontja van, ami hasonló életmódra utal. [36]

A thériai emlősök csak jóval azután értek el motoros repülést és vitorlázást, hogy ezek a korai aeronauták kihaltak, a legkorábbi ismert vitorlázó metatheránok és denevérek a paleocénben fejlődtek ki. [37]

Metabolizmus Szerk

Nemrég kiderült, hogy endotermia jelen volt egészen a késő karbonkorig, -val Ophiacodon. A fibrolamelláris, egy olyan speciális csonttípus jelenléte, amely gyorsan tud növekedni, miközben megtartja stabil szerkezetét, azt mutatja, hogy az Ophiacodon magas belső testhőmérsékletét használta volna a modern endotermákhoz hasonló gyors növekedés elősegítésére. [38]


Tartalom

Emelje fel és húzza a Szerkesztést

A madarak repülésének alapjai hasonlóak a repülőgépekéhez, amelyekben a repülést fenntartó aerodinamikai erők az emelés és a légellenállás. Az emelőerőt a légáram hatása a szárnyra, amely egy légszárny. A légszárny olyan alakú, hogy a levegő nettó felfelé ható erőt ad a szárnyra, miközben a levegő mozgása lefelé irányul. Egyes fajoknál további hálóemelés származhat a madár teste körüli légáramlásból, különösen időszakos repülés közben, miközben a szárnyak össze vannak hajtva vagy félig össze vannak hajtva [1] [2] (vö. emelőtest).

Az aerodinamikai légellenállás a mozgás irányával ellentétes erő, és ezáltal az energiaveszteség forrása repülés közben. A húzóerő két részre osztható, emelés okozta ellenállás, ami a szárnyat előállító felhajtóerő belső költsége (ez az energia elsősorban a szárnyvég örvényeiben köt ki), és káros ellenállás, beleértve a bőr súrlódási ellenállását a levegő és a testfelületek súrlódásából, és a formai ellenállást a madár elülső területéről. A madár testének és szárnyainak áramvonalasítása csökkenti ezeket az erőket.

A madár mellső végtagjai (a szárnyai) a repülés kulcsa. Mindegyik szárnynak van egy központi lapátja, amely három végtagcsontból, a felkarcsontból, a singcsontból és a sugárcsontból áll. A kéz, vagy manus, amely ősökben öt számjegyből állt, három számjegyre csökken (II, III és IV vagy I, II, III számjegy a követett sémától függően [3] ), amely az előválasztások horgonyjaként szolgál. , a szárny légszárny alakjáért felelős repülési toll két csoportjának egyike. Az ulna kéztőízülete mögötti másik repülõtollat ​​másodlagosnak nevezik. A szárnyon lévő megmaradt tollakat fedőknek nevezik, amelyekből három készlet van. A szárnynak néha maradványkarmai vannak. A legtöbb fajnál ezek elvesznek, mire a madár felnőtt lesz (például a jól láthatóak, amelyeket a hoatzin csibék aktív mászáshoz használnak), de a karmokat felnőttkorig megtartják a titkármadár, a sikoltozók, a lábujjak, a struccok, számos swift és számos mások, helyi vonásként, néhány példányban.

Az albatroszok szárnyízületeiben reteszelő mechanizmusok vannak, amelyek csökkentik az izmok terhelését a szárnyaló repülés során. [4]

Még egy fajon belül is eltérhet a szárny morfológiája. Például a kifejlett európai teknős galamboknak hosszabb, de lekerekítettebb szárnyaik vannak, mint a fiatalok – ami arra utal, hogy a fiatal egyedek szárnyának morfológiája megkönnyíti az első vándorlásukat, míg a repülési manőverezőképesség kiválasztása fontosabb a fiatalok első vedlése után. [5]

Az ovuláció során ragadozóknak kitett nőstény madarak olyan fiókákat hoznak létre, amelyeknek gyorsabban nőnek a szárnyai, mint a ragadozótól mentes nőstények. A szárnyuk is hosszabb. Mindkét adaptáció révén jobban elkerülhetik a madárragadozókat. [6]

A szárny alakja fontos a madár repülési képességeinek meghatározásában. A különböző formák különböző kompromisszumoknak felelnek meg az olyan előnyök között, mint a sebesség, az alacsony energiafelhasználás és a manőverezhetőség. Két fontos paraméter a méretarány és a szárnyterhelés. A méretarány a szárnyfesztávolság és a húr átlagának aránya (vagy a szárnyfesztávolság négyzete osztva a szárny területével). A nagy oldalarány hosszú, keskeny szárnyakat eredményez, amelyek hasznosak a tartós repüléshez, mivel nagyobb emelőerőt generálnak. [7] A szárnyterhelés a súly és a szárnyfelület aránya.

A legtöbb madárszárny négy típusba sorolható, néhány közülük kettő közé esik. Az ilyen típusú szárnyak az elliptikus szárnyak, a nagy sebességű szárnyak, a nagy oldalarányú szárnyak és a réses, magas emelésű szárnyak. [8]

Elliptikus szárnyak Szerk

Technikailag az ellipszis alakú szárnyak azok, amelyek ellipszis alakúak (vagyis negyedellipszisek), amelyek a csúcsokon konforman találkoznak. Példa erre a korai Supermarine Spitfire modell. Néhány madárnak homályosan elliptikus szárnya van, beleértve a nagy oldalarányú albatroszszárnyat. Bár a kifejezés kényelmes, pontosabb lehet a csúcsoknál meglehetősen kis sugarú görbületi kúposra utalni. Sok kis madárnak alacsony a képaránya elliptikus karakterrel (ha szétterítve), ami lehetővé teszi a szűk mozgást szűk helyeken, például sűrű növényzetben. [8] Mint ilyenek, gyakoriak az erdei ragadozómadaraknál (pl Accipiter sólymok) és sok verébfélék, különösen a nem vándorló fajok (a vándorló fajoknak hosszabb a szárnya). Azoknál a fajoknál is gyakoriak, amelyek gyors felszállást használnak a ragadozók elkerülésére, például a fácánokra és a fogolyra.

Nagy sebességű szárnyak Szerkesztés

A nagy sebességű szárnyak rövid, hegyes szárnyak, amelyek erős szárnyterheléssel és gyors szárnyveréssel kombinálva energetikailag drága nagy sebességet biztosítanak. Ezt a fajta repülést a leggyorsabb szárnysebességű madár, a vándorsólyom, valamint a kacsák többsége használja. A hosszú vándorlást végző madarak jellemzően ilyen típusú szárnyakkal rendelkeznek. [8] Ugyanazt a szárnyformát az auksok más célra használják az auksok a szárnyaikat a víz alatti "repülésre" használják.

A vándorsólyom a legnagyobb regisztrált merülési sebességgel rendelkezik, 242 mérföld/óra (389 km/h). A leggyorsabb egyenes, motoros repülés a gerincfarkú swift 169 km/h-val.

Nagy képarányú szárnyak Szerkesztés

A nagy oldalarányú szárnyakat, amelyek általában alacsony szárnyterhelésűek és jóval hosszabbak, mint szélesek, lassabb repüléshez használják. Ez történhet majdnem lebegés formájában (ahogy azt a vércsék, csérek és éjfélék használják), vagy szárnyaló és sikló repülésben, különösen a tengeri madarak által használt dinamikus szárnyalásban, amely kihasználja a szélsebesség-ingadozást különböző magasságokban (szélnyírás) az óceán hullámai felett. liftet biztosítani. Az alacsony sebességű repülés a halakért merülő madarak számára is fontos.

Szárnyak szárnyalása mély résekkel Szerkesztés

Ezeket a szárnyakat kedvelik a nagyobb szárazföldi madarak, például a sasok, keselyűk, pelikánok és gólyák. A szárnyak végén, a primerek között található rések csökkentik az indukált ellenállást és a szárnyvég örvényeit azáltal, hogy "befogják" az energiát a levegőben, amely az alsó szárnyfelületről a felső szárny csúcsainál áramlik, [9] miközben a szárnyak rövidebb mérete segíti a felszállást (a nagy oldalarányú szárnyakhoz hosszú taxira van szükség a levegőben való feljutáshoz). [9]

A madarak háromféle repülést használnak. A szárny mozgása különbözteti meg őket.

Vitorlázórepülés Szerk

Siklórepülés közben a felfelé irányuló aerodinamikai erő egyenlő a súllyal. Siklórepülés során nem használnak propulziót, az aerodinamikai ellenállás miatti energiaveszteség ellensúlyozására szolgáló energiát vagy a madár potenciális energiájából veszik, ami ereszkedő repülést eredményez, vagy felszálló légáramlatokkal ("termálok") helyettesítik. hogy mint szárnyaló repülés. A speciális szárnyaló madarak (kötelező szárnyalók) esetében a repülésre vonatkozó döntés erősen összefügg azokkal a légköri viszonyokkal, amelyek lehetővé teszik az egyének számára, hogy maximalizálják a repülési hatékonyságot és minimalizálják az energiaköltségeket. [10]

Repülő járat Szerk

Amikor egy madár szárnyal, a siklástól eltérően, a szárnyai tovább fejlesztik az emelőerőt, mint korábban, de az emelőt előre forgatják, hogy tolóerőt biztosítsanak, ami ellensúlyozza a légellenállást és növeli a sebességét, aminek az a hatása, hogy növeli a felhajtóerőt, hogy ellensúlyozza a súlyát, lehetővé teszi a magasság megtartását vagy mászást. A csapkodás két szakaszból áll: a lefelé ütésből, amely a tolóerő nagy részét adja, és a felfelé ütésből, amely (a madár szárnyaitól függően) némi tolóerőt is biztosíthat. A szárnyat minden egyes felfelé löketnél kissé befelé hajtják, hogy csökkentsék a szárnycsapkodó repülés energiaköltségét. [11] A madarak folyamatosan változtatják a támadási szöget egy szárnyon belül, valamint sebességükkel. [12]

Határoló járat Szerk

A kis madarak gyakran nagy távolságokat repülnek olyan technikával, amelyben a rövid csapkodások váltakoznak olyan időközökkel, amikor a szárnyakat a testhez hajtják. Ez egy repülési minta, amelyet "határoló" vagy "fékező repülésnek" neveznek. [13] Amikor a madár szárnyait összecsukják, röppályája elsősorban ballisztikus, kismértékű testemeléssel. [2] Úgy gondolják, hogy a repülési minta csökkenti a szükséges energiát azáltal, hogy csökkenti az aerodinamikai ellenállást a pálya ballisztikus része alatt, [14] és növeli az izomhasználat hatékonyságát. [15] [16]

Számos madárfaj alkalmazza a lebegést, egy család a lebegésre specializálódott – a kolibri. [17] [18] Az igazi lebegés akkor következik be, ha pusztán csapkodással hoz létre felhajtóerőt, nem pedig a levegőn áthaladva, ami jelentős energiafelhasználást igényel. [17] [19] Ez általában a kisebb madarakra korlátozza a képességet, de egyes nagyobb madarak, például a sárkány [20] vagy a halászsas [21] [22] rövid ideig lebeghetnek. Bár nem valódi lebegés, egyes madarak a talajhoz vagy a vízhez képest rögzített helyzetben maradnak, mivel szembeszélbe repülnek. A kolibri, [18] [19] vércsék, csérek és sólymok használják ezt a széllebegést.

A legtöbb lebegő madárnak nagy oldalarányú szárnya van, amelyek alkalmasak kis sebességű repülésre. A kolibri kivételes kivételt képeznek – az összes madár közül a legeredményesebb lebegők. [17] A kolibri repülés abban különbözik a többi madárrepüléstől, hogy a szárny a teljes löket során ki van terjesztve, ami szimmetrikus nyolcas szám, [23] ahol a szárny felfelé és lefelé lendületet is hoz. [18] [19] A kolibri körülbelül 43-szor veri a szárnyait másodpercenként, [24] míg mások akár 80-szor is másodpercenként. [25]

A felszállás a repülés egyik energetikailag legigényesebb aspektusa, mivel a madárnak elegendő légáramot kell generálnia a szárnyon az emelés létrehozásához. A kis madarak ezt egyszerű felfelé ugrással teszik meg. Ez a technika azonban nem működik nagyobb madarak, például albatroszok és hattyúk esetében, amelyeknek ehelyett futni kell, hogy elegendő légáramlást generáljanak. A nagytestű madarak úgy szállnak fel, hogy a szélbe fordulnak, vagy ha tehetik, egy ágra vagy sziklára ülnek, hogy a levegőbe szálljanak.

A leszállás a nagy szárnyterhelésű, nagytestű madaraknak is problémát jelent. Ezt a problémát egyes fajoknál úgy oldják meg, hogy megcéloznak egy pontot a tervezett leszállóhely alatt (például egy fészket egy sziklán), majd előtte felhúznak. Ha helyesen időzítjük, a légsebesség a cél elérése után gyakorlatilag nulla. A vízre való leszállás egyszerűbb, a nagyobb vízimadárfajok pedig lehetőség szerint előszeretettel teszik ezt, szélbe szállnak és lábukat csúszásként használják. Ahhoz, hogy a leszállás előtt gyorsan elveszítsék a magasságot, egyes nagytestű madarak, például a libák gyorsan váltakozó oldalcsúszásokat hajtanak végre, vagy akár rövid időre fejjel lefelé fordulnak egy ilyen manőverben. suhogva.

A legkülönbözőbb madarak repülnek együtt szimmetrikus V-alakú vagy J-alakú koordinált alakzatban, amelyet "echelonnak" is neveznek, különösen nagy távolságú repülés vagy vándorlás során. Gyakran feltételezik, hogy a madarak ehhez a repülési mintázathoz folyamodnak energiamegtakarítás és aerodinamikai hatékonyság javítása érdekében. [26] [27] A csúcson és az elején repülő madarak időben, ciklikusan felcserélik pozíciójukat, hogy a repülési fáradtság egyenletesen oszlik el az állomány tagjai között.

A vezető madár szárnyvégei egy lépcsőben egy pár egymással szemben forgó vonalörvényt hoznak létre. A madarat nyomon követő örvényeknek a madár mögött van egy alámosó része, ugyanakkor van egy felfelé irányuló részük a külső oldalon, ami feltételezhetően elősegítheti a nyomában járó madár repülését. Egy 1970-es tanulmányban a szerzők azt állították, hogy egy 25 tagú V formációban minden madár képes csökkenteni az indukált ellenállást, és ennek eredményeként 71%-kal növelni a hatótávolságát. [28] Azt is feltételezték, hogy a madarak szárnyai indukált tolóerőt hoznak létre a hegyükön, ami lehetővé teszi a szárnyak szárnyának utolsó negyedében a ferde hajlítást és a háló felmosását. Ez lehetővé tenné a madarak számára, hogy átfedjék szárnyaikat, és newtoni emelést kapjanak az előtte haladó madártól. [29]

A waldrapp ibis vizsgálatai azt mutatják, hogy a madarak térben koordinálják a szárnycsapkodás fázisát, és V pozícióban repülve mutatják a szárnyvégek útvonalának koherenciáját, ezáltal lehetővé téve számukra a felmosás rendelkezésre álló energiájának maximális kihasználását a szárnycsapás teljes ciklusa alatt. Ezzel szemben a közvetlenül a másik mögött folyó patakban repülő madarak repülési mintája nem rendelkezik szárnyvégek koherenciájával, és csapkodásuk fázison kívül van a V mintában repülő madarakhoz képest, így elkerülhető a lemosás káros hatásai. vezető madárrepülés. [30]

A legkézenfekvőbb a repüléshez való alkalmazkodás a szárny, de mivel a repülés nagyon energiaigényes, a madarak számos más adaptációt is kifejlesztettek a repülés hatékonyságának javítása érdekében. A madarak teste áramvonalas, hogy segítsen legyőzni a légellenállást. Ezenkívül a madár csontváza üreges a súlycsökkentés érdekében, és sok felesleges csont elveszett (például a korai madár csontos farka Archeopteryx), valamint a korai madarak fogazott állkapcsa, amelyet könnyű csőrre cseréltek. A csontváz szegycsontja is nagy gerincré alakított, amely alkalmas a nagy, erőteljes repülőizmok rögzítésére. Az egyes tollak lapátjain horgok vannak, amelyeket barbuláknak neveznek, amelyek összecipzározzák az egyes tollak lapátjait, így biztosítva a tollaknak a szárnyszelvény megtartásához szükséges erőt (ezek gyakran elvesznek a röpképtelen madaraknál). A barbulák megtartják a toll alakját és funkcióját. Minden tollnak van egy nagyobb (nagyobb) és egy kisebb (kisebb) oldala, ami azt jelenti, hogy a nyél vagy a rachis nem fut le a toll közepén. Inkább hosszirányban fut le a középpontról úgy, hogy a kisebb vagy kisebb oldala elöl, a nagyobb vagy nagyobb oldala pedig a toll hátulja felé halad. Ez a toll anatómiája a repülés és a szárnycsapkodás során a toll elfordulását idézi elő a tüszőjében. A forgás a szárny felfelé irányuló mozgásában történik. A nagyobb oldal lefelé mutat, így a levegő átszivárog a szárnyon. Ez lényegében megtöri a szárny integritását, ami sokkal könnyebb felfelé irányuló mozgást tesz lehetővé. A szárny épsége a lefelé mozgásban helyreáll, ami lehetővé teszi a madárszárnyakban rejlő emelés egy részét. Ez a funkció a legfontosabb a nagyon alacsony vagy lassú sebességgel történő felszálláskor vagy emelés elérésében, amikor a madár felnyúlik és levegőt fog, és felhúzza magát. Nagy sebességnél a szárny légfólia funkciója biztosítja a repülésben maradáshoz szükséges emelőerő nagy részét.

A repüléshez szükséges nagy mennyiségű energia egy egyirányú tüdőrendszer kialakulásához vezetett, amely biztosítja a magas légzési sebességükhöz szükséges nagy mennyiségű oxigént. Ez a gyors anyagcsere sebesség nagy mennyiségű gyököket termel a sejtekben, amelyek károsíthatják a DNS-t és daganatokhoz vezethetnek. A madarak azonban nem szenvednek az egyébként várható rövidebb élettartamtól, mivel sejtjeik hatékonyabb antioxidáns rendszert fejlesztettek ki, mint más állatokban. [ idézet szükséges ]

A legtöbb paleontológus egyetért abban, hogy a madarak kisméretű theropoda dinoszauruszokból fejlődtek ki, de a madarak repülésének eredete az egyik legrégebbi és legvitatottabb vita a paleontológiában. [31] A négy fő hipotézis a következő:

  • A fáktól lefelé, hogy a madarak ősei először lesiklottak a fákról, majd más módosításokat szereztek, amelyek lehetővé tették a valódi motoros repülést.
  • Az alapoktól kezdve, hogy a madarak ősei kicsi, gyors ragadozó dinoszauruszok voltak, amelyekben a tollak más okokból fejlődtek ki, majd továbbfejlődtek, hogy először emelést, majd valódi motoros repülést biztosítsanak.
  • Szárnyas lejtős futás (WAIR), az „alapoktól kezdve” változat, amelyben a madarak szárnyai olyan elülső végtag-módosításokból származnak, amelyek leszorítóerő, lehetővé téve a proto-madarak számára, hogy rendkívül meredek lejtőkön, például fák törzsén felszaladjanak.
  • Pouncing proavis, ami azt feltételezi, hogy a repülés a fán élő les taktikák módosításával fejlődött ki.

Vita folyik arról is, hogy vajon a legkorábbi ismert madár, Archeopteryx, repülhetett. Úgy tűnik, hogy Archeopteryx agyi struktúrákkal és belső fül-egyensúly-érzékelőkkel rendelkezett, amelyeket a madarak használnak repülésük irányítására. [32] Archeopteryx a modern madarakéhoz hasonló szárnytoll-elrendezéssel és hasonlóan aszimmetrikus repülési tollakkal a szárnyain és a farkán. De Archeopteryx hiányzott az a váll-mechanizmus, amellyel a modern madarak szárnyai gyors, erőteljes felütéseket produkálnak, ami azt jelentheti, hogy ő és más korai madarak képtelenek voltak repülni, és csak siklani tudtak. [33] A legtöbb kövület jelenléte a tengeri üledékekben a növényzettől mentes élőhelyeken ahhoz a hipotézishez vezetett, hogy szárnyaikat segédeszközként használták, hogy a baziliszkuszgyíkok módjára átfussanak a víz felszínén. [34] [35]

2018 márciusában a tudósok arról számoltak be Archeopteryx valószínűleg képes volt repülni, de a modern madaraktól lényegesen eltérő módon. [36] [37]

A fáktól lefelé Edit

Ez volt a legkorábbi hipotézis, amelyet a suhanó gerincesekre, például repülőmókusokra vonatkozó példák támasztottak alá. Arra utal, hogy a proto-madarak kedvelik Archeopteryx karmaikkal felkapaszkodtak a fákra, és lesiklottak a tetejéről. [38]

Néhány közelmúltbeli kutatás aláássa a "fák le" hipotézist, mivel azt sugallja, hogy a legkorábbi madarak és közvetlen őseik nem másztak fára. A fán táplálkozó modern madaraknak sokkal íveltebb lábujjak vannak, mint a földön táplálkozóké. A mezozoikum madarak és a közeli rokonságban álló, nem madár theropoda dinoszauruszok lábujjai olyanok, mint a modern földi táplálékkereső madaraké. [39]

Az alapoktól kezdve Edit

A tollakat számos coelurosaurus dinoszauruszban fedezték fel (beleértve a korai tyrannosauroidot is Dilong). [40] A modern madarakat szinte minden őslénykutató a coelurosaurusok közé sorolja. [41] A tollak eredeti funkciói közé tartozhatott a hőszigetelés és a kompetitív kijelzők. Az „alaptól felfelé” hipotézis leggyakoribb változata azt állítja, hogy a madarak ősei kis földön futó ragadozók voltak (inkább mint az útonfutók), amelyek mellső végtagjaikat használták az egyensúly megteremtésére, miközben üldözték a zsákmányt, és hogy a mellső végtagok és tollak később úgy fejlődtek ki, hogy siklást biztosítsanak. majd motoros repülés. [42] Egy másik „föld felfelé” elmélet azt állítja, hogy a repülés evolúcióját kezdetben a versengő bemutatók és a harcok vezérelték: a megjelenítéshez hosszabb tollakra és hosszabb, erősebb mellső végtagokra volt szükség, sok modern madár fegyverként használja a szárnyait, és a lefelé irányuló ütések hasonló hatást fejtenek ki. csapkodó repülés. [43] Sok a Archeopteryx A kövületek tengeri üledékekből származnak, és felmerült, hogy a szárnyak segíthették a madarakat a baziliszkusz módjára átfutni a vízen. [44]

Az „alapoktól felfelé” hipotézis elleni legutóbbi támadások megkísérlik cáfolni azt a feltételezést, hogy a madarak módosult coelurosaurus dinoszauruszok. A legerősebb támadások embriológiai elemzéseken alapulnak, amelyek arra a következtetésre jutottak, hogy a madarak szárnyai a 2-es, 3-as és 4-es számjegyekből alakulnak ki (az emberben a mutató-, középső és gyűrűsujjnak megfelelően a madár 3 számjegye közül az első alkotja az alulát, amit használnak hogy elkerüljük a megakadást kis sebességű repülésnél, például leszálláskor), de a coelurosaurusok kezeit az 1-es, 2-es és 3-as számjegyek alkotják (embereknél a hüvelykujj és az első 2 ujj). [45] Ezeket az embriológiai elemzéseket azonban azonnal megkérdőjelezték azon embriológiai alapon, hogy a „kéz” gyakran másképp fejlődik azokban a kládokban, amelyek evolúciójuk során elveszítették néhány ujjunkat, és ezért a madár kezei az 1., 2. és 3. számjegyből fejlődnek ki. [46] [47] [48]

Szárnyas lejtőn futó Szerkesztés

A szárnyasszisztált lejtős futás (WAIR) hipotézisét fiatal chukar fiókák megfigyelése indította el, és azt feltételezi, hogy a szárnyak aerodinamikai funkcióit azért fejlesztették ki, mert gyorsan kellett felszaladniuk a nagyon meredek lejtőkön, például a fatörzseken, hogy elmeneküljenek ragadozók. Vegye figyelembe, hogy ebben a forgatókönyvben a madaraknak szükségük van leszorítóerő hogy a lábuk fokozott tapadást biztosítson. [49] [50] De a korai madarak, köztük Archeopteryx, hiányzott az a váll-mechanizmus, amelyet a modern madarak szárnyai használnak gyors, erőteljes felütések létrehozására. Mivel a WAIR által igényelt leszorítóerőt felfelé irányuló ütések generálják, úgy tűnik, hogy a korai madarak képtelenek voltak a WAIR-re. [33]

Pouncing proavis modell Edit

A proavis elméletet először Garner, Taylor és Thomas javasolta 1999-ben:

Azt javasoljuk, hogy a madarak olyan ragadozókból fejlődtek ki, amelyek magasan fekvő helyekről való lesre specializálódtak, és ugráló támadásban ragadozó hátsó végtagjaikat használták. A húzáson alapuló, majd később az emelésen alapuló mechanizmusok a támadás légi szakasza során a testhelyzet és a mozgás jobb irányítása érdekében fejlődtek ki. A továbbfejlesztett emelésalapú vezérlés választása javított emelési együtthatót eredményezett, és az emeléstermelés növekedésével a leugrást véletlenül csapásra változtatta. A nagyobb hatótávolság kiválasztása végül a valódi repülés eredetéhez vezetne.

A szerzők úgy vélték, hogy ennek az elméletnek négy fő erénye van:

  • Megjósolja a jellemszerzés megfigyelt sorrendjét a madarak evolúciójában.
  • Megjósol egy Archeopteryx-szerű állat, csontváza többé-kevésbé megegyezik a szárazföldi theropodákkal, kevéssé alkalmazkodik a csapkodáshoz, de nagyon fejlett aerodinamikai aszimmetrikus tollak.
  • Ez megmagyarázza, hogy a primitív ütők (talán mint Microraptor) együtt létezhet a fejlettebb szórólapokkal (pl Confuciusornis vagy Sapeornis), mivel nem a repülési résekért versenyeztek.
  • Megmagyarázza, hogy a megnyúlt rachis-t hordozó tollak evolúciója egyszerű formákkal kezdődött, amelyek előnyt jelentenek a légellenállás növelésével. Később a finomabb tollformák is emelőképességet nyújthatnak.

Felhasználások és repülés elvesztése modern madaraknál Szerkesztés

A madarak repülés közben zsákmányt szereznek a szárnyon, táplálékot keresnek, táplálkozóhelyre ingáznak, és az évszakok között vándorolnak. Egyes fajok a költési időszak alatti kiállításra és biztonságos, elszigetelt fészkelőhelyek elérésére is használják.

A repülés energetikailag drágább a nagyobb madaraknál, és a legnagyobb fajok közül sok a lehető legtöbbet szárnyalva és suhanva repül (szárnycsapkodás nélkül). Számos fiziológiai adaptáció fejlődött ki, amelyek hatékonyabbá teszik a repülést.

Azok a madarak, amelyek elszigetelt óceáni szigeteken telepednek le, amelyeken nincsenek földi ragadozók, az evolúció során elveszíthetik repülési képességüket. Ilyen például a röpképtelen kormorán, amely a Galápagos-szigeteken őshonos. Ez jól mutatja a repülés fontosságát a ragadozók elkerülésében és rendkívüli energiaigényét.


Tartalom

A világ legrégebbi ismert rovarja.

Lehetséges közös őse a csótányok és az imádkozó sáskák között.

A legkorábbi ismert hangyafaj.

Első leveles rovar a kövületi feljegyzésekből.

Átmeneti fosszilis mirmekofil (hangyakolóniák társadalmi parazitája) a Pselaphinae rétesbogarak alcsaládjából.

Gerinces karakterek

  • Gerobatrachus
  • Gerinc köztes jellemzőkkel
  • Megtartja a teljesen fejlett farkat
  • Nagy hely van a dobfül számára
  • A boka csontjai úgy vannak összeforrva, mint a szalamandrában
  • Könnyen felépített széles koponya, mint a békáknál [24]
  • Triadobatrachus
  • Rövid végtagjai voltak, ezért nem tudott ugrálni, ellentétben az összes létező anuránnal
  • Megtart tizennégy csigolyát, ellentétben a modern békákkal, amelyeknek négy-kilenc csigolyája van
  • A sípcsont és a fibula nem olvad össze sípcsonttá
  • A farok jelentősen csökkent
  • Lábai nincsenek nagymértékben megnagyobbítva, de mutat néhány ugrálási adaptációt, például háromágú medence
  • Eocaecilia
  • Háromujjú maradvány végtagokat visel
  • A szempályák mérete jól fejlett szemekre utal, és nem földalatti életmódra utal

A teknősökhöz közeli rokon hüllő.

A legrégebbi ismert teknős. Egy plasztron (a héj alsó fele) fedte a hasát. A faj kiszélesedett bordái átmeneti teknősként is kulcsfontosságú tulajdonságot jelentenek. Fogai és hosszú farka is voltak, ellentétben a modern teknősökkel, amelyek valószínűleg a korábbi ősöknél is rendelkeztek.

Ennek a fajnak van a legrégebbi ismert héja, amely teljes egészében páncélból és plasztronból áll.

Evolúciós híd a korai szárazföldi teknősök és a tengeri teknősök között.

  • Juravenator
  • Differenciálatlan hátsó számjegyek, amelyek nem mutatnak különlegességet a hegymászáshoz
  • A gerinc a koponya hátsó végéhez tapad, nem pedig az alaphoz
  • Közepesen hosszú, csontos farok
  • Anchiornis
  • A szárnyak szimmetrikusak és lekerekítettek, valószínűleg nem repülésre használják, hanem szigetelésre, párosításra és siklásra
  • A hosszú lábak általános morfológiája hasonló a többi troodontida morfológiájához
  • A gerinc a koponya hátsó végéhez tapad, nem pedig az alaphoz
  • Közepesen hosszú, csontos farok
  • Rugalmas csukló, amely jobban hasonlít az aves-re, mint más theropodák
  • Mint a madarak, és nem úgy, mint a troodontidok, Anchiornis karjai közel azonos hosszúságúak voltak, mint a hátsó lábak
  • Elsődleges és másodlagos pennaszimetrikus szárnyakkal mindkét karon, lábon, lábujjakon és csuklón
  • Archeopteryx
  • Lassabb dinoszaurusz-szerű növekedési ütem
  • Nincs gerinc
  • A gerinc a koponya hátsó végéhez tapad, nem pedig az alaphoz
  • A mellső végtagoknak három össze nem olvadt, karmos ujja van, nincs alula
  • A maxilla és a premaxilla fogazat nélküli fogakat tartalmazott
  • Közepesen hosszú, csontos farok
  • Teljesen fejlett aszimmetrikus repülési tollak
  • Összeolvadt furcula két összekapcsolt kulcscsontból
  • A maniraptorokhoz hasonló hátrafelé és megnyúlt szemérem, de primitívebb theropodákban nem található meg
  • Rövid farok összenőtt csigolyákkal a végén (pygostyle)
  • Nagyobb szegycsont alacsony primitív gerincvel
  • Más korai madarakkal ellentétben Confuciusornis fogatlan csőre volt
  • A kéz összeolvadt csontjai (metacarpals) II és III
  • Merev bordaív jól fejlett karinával
  • Nincsenek funkcionális karmok a kézen
  • Rövid gyermekkor különálló felnőtt korszakkal. [39]
  • Archaeothyris
  • Viszonylag lapos, hüllőszerű koponya
  • Jellemzően hüllőszerűen terpeszkedő járás
  • Általában gyíkszerű arányok, dorso-ventralisan lapított testtel
  • Temporális nyílás alacsonyan a koponyatető oldalán, a járomcsont és a fenti elemek között.
  • Hajlam a megnagyobbodott elülső fogakra a maxillán
  • Haptodus
  • Két vagy három közepesen nagy szemfogszerű fog körülbelül egyharmada a felső állkapocsban. [42] csont az alsó állkapocs legnagyobb eleme [41]
  • A koponya mélyebb, mint benne Archaeothyris
  • Külső hőforrástól függő hidegvérű anyagcsere (innen a "vitorla") [43]
  • Terjedő járás
  • Nincs másodlagos szájpadlás
  • Az alsó állkapocsban nincsenek megnagyobbodott oldalfogak
  • Kifejezetten megnyúlt 2. és 3. fog a maxillán, ami emlősöknél a szemfognak felel meg. Az első szemfog általában hosszabb, mint a második. [44]
  • A koponya mély és keskeny
  • A test összességében mélyebb, mint a korábbi formákban
  • A légúti turbinák hiánya korlátozott általános oxigénfogyasztást és így bradymetabolikus anyagcserét jelez [46]
  • Terjedő lábak, de a lábak hosszabbak és karcsúbbak, mint a pelikoszauruszoknál [45]
  • Hosszú, pelycosaur-szerű farok
  • Egyetlen szemfog az első fog a maxillán, az összes többi maxilláris fog kicsi
  • Hajlam a szemfogszerű megnagyobbodásra a fogsoron
  • A belső orrlyukakat részben húsos szájpad fedi[47]
  • Megnövelt időbeli nyílás, amely erősebb harapást biztosít
  • Cynognathus
  • Nincs csontos szájpadlás
  • Nincsenek megkülönböztetett arcfogak
  • A fogak egyértelműen metszőfogakra, szemfogakra és pofafogakra különböznek a felső és az alsó állkapocsban
  • Pofafogak több csücsökkel
  • Thrinaxodon
  • Míg a fogsor uralta az alsó állkapcsot, a csuklópánt az articulare és a négyszög között volt. [48]
  • A fogak még nagyon fiatal korban is, elzáródás nélkül, ami azt jelzi, hogy nincs vagy korlátozott a laktáció, és ezért lassú a növekedés.
  • Nincs Harder-mirigy, ami a szőrzet hiányára és ezáltal korlátozott enotermiára utal. [49] Lehetett bajusza
  • Jól fejlett légúti turbinák és szájpadlás, ami homeotermiára utal
  • Általában emlősszerű fogazat.
  • Emlősszerű ökológia: üreges és kis méret
  • Különböző méretű állatok együtt találtak, ami a kikelés utáni szülői gondoskodásra utal.
  • Morganucodon
  • A félig terpeszkedő járás és a négyzet alakú csontok még mindig kis állkapocs artikulációt alkotnak, bár a fő ízület a fog és a laphám közötti csont
  • Nagy számú fog
  • Csak két fogsor teljes okklúzióval. Csecsemőkorban nincsenek fogak, laktáció jele
  • Rövid emlős típusú élettartam
  • Harder-mirigy jelenléte, indikációs pelage és ebből eredő endotermia
  • Yanoconodon
  • Hosszú test 26 ágyéki és mellkasi csigolyával (modern emlősökben csak 20)
  • Ágyékcsigolyák bordákkal és négyzet alakú csontokkal, amelyek még mindig a Meckel-porcokon keresztül az alsó állkapocshoz tapadnak (az emlősök fülcsontjainak evolúciója külön-külön zajlott le monotrémekben és theriánokban)

A modern Carnivora rend lehetséges őse.

A legrégebbi ismert teve, egyben a legkisebb is.

Feltehetően a modern tapírok és orrszarvúk őse.

Feltehetően a modern tapírok őse.

A két legrégebbi ismert denevérnemzetség egyike.

Az óriáspanda klád legkorábbi ismert tagja. [52]

Ez a nemzetség a modern orangutánok őse lehetett.

Ennek az állatnak teljesen kiforrott csípője és lábcsontja volt, ami azt jelenti, hogy nagy valószínűséggel a vízilóhoz hasonló félig vízi életet élt.

Evolúciós híd a primitív szárazföldi szirénészok és a vízi szirénák között

Valószínűleg úszóhártyás lábai voltak, valamint néhány koponya hasonlóság a modern úszólábúakhoz.


A madárrepülés evolúciója

Repülni, mint a madár. Sok ember álma, hogy repülő vagy egyéb eszköz nélkül szárnyalhassanak a levegőben. De vajon mindig is a madarak voltak az ég urai? Dr. Biology ornitológussal beszélget Ken Dial a madarak repülésének evolúciójáról, és arról, amit ő és más tudósok tanultak meg néhány modern dinoszauruszbébi (madarak) segítségével. Ja igen, és tudnak-e a penquinek repülni?

Téma Időkód
Intro 00:00
Több állat repül, mint bármely más mozgásforma. 01:49
Mikor kezdtek repülni a madarak? 03:21
A madárrepülés evolúciójának múltbeli hipotézisei. 04:43
Fa le a hipotézis. [fa repülés] 05:38
Rohantak, és a szárnyukat verve a levegőbe emelkedtek. [kurzori repülés] 06:03
Mi az új hipotézise a madárrepülésről? 06:16
Mit tanítottak neked a madárfiókák a madárrepülés evolúciójáról? 07:48
Tapadás és a szárnyak funkciója. 09:25
Repülőgépek, madarak, siklás és csapkodás – miben különböznek egymástól? [a repülés alapjai – tolóerő és emelés] 11:03
Szakaszos – határos repülés. 12:37
Hullámzó szórólapok 13:57
Állandóan csapkodó madarak. 14:10
A repülésről még sokat kell tanulniuk a jövő tudósainak. 15:09
Hogyan repülnek és lebegnek a kolibri madarak? 16:01
A kutatásban használt művészet és tudomány eszközei. [Maya szoftver, nagy sebességű röntgen- és videofilmek] 17:41
Szélcsatornák használata. 20:39
Milyen repülési jellemzők vannak a madaraknak? [10 000 madárfaj] 21:14
Repülnek a pingvinek? 22:37
Mikor tudta meg először, hogy tudós szeretne lenni? 23:38
Mi lennél, ha nem lehetnél biológus? 24:40
Mit tanácsol a fiatal tudósoknak? 26:35
Kijelentkezés – University of Montana Flight Lab- 28:02

Letöltés PDF átirat

Dr. Biológia: Ez az Ask a Biologist, az élővilágról szóló program, én pedig Dr. Biology vagyok. Álmodtál már arról, hogy madárként repülhetsz? Lehet, hogy egy madarat figyelt meg ezen a lusta nyári napon, aki minden erőfeszítés nélkül fáról fára repült, és arra gondolt: "Ez nagyszerű módja annak, hogy mozogjon!" Ó, persze, te és én repülünk – ez egy repülőgép vagy más eszköz segítségével történik. De az embereket egyszerűen nem arra tervezték, hogy extra felszerelés nélkül repüljenek.

De vajon a madarak mindig is tudtak szárnyalni az égen? Ha építhetnénk egy időgépet, és visszamehetnénk a dinoszauruszok korába, mit látnánk?

Valószínűleg valami furcsa repülő állat.

Nos, a mai vendégtudósom Ken Dial. A Montana Egyetem Repülési Laboratóriumának kutatója, a madarak repülését tanulmányozta, és képes volt használni néhány modern dinoszauruszt [ordító dinoszauruszok hangja] –! Kíváncsi vagyok, mik lehetnek ezek – hogy megtudjam, hogyan fejlesztették ki a repülési képességüket.

És ha nem tudná, az elmúlt 100 évben számos elmélet született a repülés evolúciójáról. Dial professzor pedig más tudósokkal együtt még egyet felvett a listára. Valójában a repülés evolúciójának ez az új elmélete megváltoztatja a tankönyveket szerte a világon. Láthatja tehát, hogy a tudomány egyes részei változhatnak, ahogy többet tudunk meg az élővilágról.

Dial professzor, szeretném megköszönni, hogy csatlakozott hozzám az Ask A Biologist-hoz, és kiegészített minket a madárrepülés biológiájával.

Ken Dial: Öröm itt lenni.

Dr. Biológia: Rendben. A bolygó egyik legcsodálatosabb állatcsoportjával dolgozol. És valóban említetted nekem – nem vettem észre, hogy több állat repül, hogy megkerülje, mint bármely más módszer?

Ken: Az igaz. De míg én gerinces elfogult vagyok – a gerincesek halak és kétéltűek, hüllők, madarak, emlősök –, gerinces állatok, ezeket tanulmányozom a megélhetésért, és vonzódom hozzájuk. Az összes madarak és emlősök, amelyek mindketten gerincesek, körülbelül 4000 emlős és körülbelül 10 000 madár, az összes emlős vagy denevér egynegyede, tehát a 14 000 melegvérű állatból, madárból és emlősből gyakorlatilag 11 000 repül. .

De aki halat tanul, az igent mondana. De a halak messze a legdominánsabb vagy legváltozatosabb gerincesek, és azt mondanám, teljesen igazuk van. De folyékony környezetben élnek, és folyékony környezetben mozognak, vitathatatlanul a repülés egy formája, de nem repülés, ahogyan azt a repülőkről, madarakról és denevérekről gondoljuk.

És akkor, ami igazán felülmúlja ezt az egészet, mindössze annyit kell tennie, hogy el kell mennie a gerinctelen világba, és a rovarok száma messze meghaladja az összes többi organizmust. Már jóval több mint egymillió faj, vagyis egymillió fajt azonosítottak, és még többet fogunk találni, amelyek többsége repül. És ez az, ami igazán felülmúlja ezt, hogy a rovarok a látványos repülő organizmusok a Földön, vagy a Föld sokszínű csoportja.

Dr. Biológia: Határozottan nagyszerű akrobaták.

Ken: Igen, látványos.

Dr. Biológia: A madarakról beszélünk, mikor tanultak meg repülni? Azt beszélik, hogy a dinoszauruszok madarakká fejlődnek, és valójában gyakran mondjuk, hogy a madarak jelenleg élő dinoszauruszok. És volt néhány hipotézis, amelyet a tudósok fogalmaztak meg arról, hogyan ment végbe ez az átmenet – a repülés evolúciója. Először is beszéljünk arról, amiről mindig is beszéltek, majd arról szeretnék beszélni, hogy mit fedeztek fel, vagy mit mutatnak a kísérletei?

Ken: Nos, legalább 100-150 éve az emberek megpróbálták megérteni, honnan származnak a madarak. És sok éven át, 100-200 éven át minden bizonyíték azt mutatja, hogy a madarak hüllők egy csoportja, valamiféle hüllőktől származnak, pontosabban a dinoszaurusz theropoda hüllőktől. Pontosabban most, az elmúlt 10-12 év során Kínából és a világ más részeiről származó, rendkívüli köztes formákból származó sok-sok gyönyörű kövülettel, mutasd meg nekünk, hogy ezek a theropoda dinoszauruszok velociraptor típusú állatok, amelyeket a Jurassic Parkból ismersz.

- hogy ők, ezek a kétlábú, kétlábú állatok, akik a horizonton átszaladtak, úgy tűnik, minden tekintetben azt mutatják, hogy ők voltak az előfutárok vagy azok, akik élő madarakat szültek.

És hát a hipotézis. mi a hipotézis? Ez valakinek a legjobb tippje. Tehát a hipotézis csak feltételezés. Egy divatos szót használunk, ha azt mondjuk, hogy ez a legjobb tipp. De ezt valamilyen bizonyítékkal alá kell támasztani. És így, az anekdotikus bizonyítékok, amelyek arra utalnak, hogy az emberek csak sétálnak az utcán, láthatnak valamit, ami azokra az élőlényekre emlékezteti őket, amelyek meneküléshez vezethettek.

Repülő mókusokat látunk. Fára másznak és kiugranak a fáról, hogy egy másik fára vagy a földre sikljanak. Nem repülnek annak ellenére, hogy a nevük repülő mókus. Sikló emlősök. De ezeknek az állatoknak sok bőrük van, ami megnöveli a felszínüket, így csökkenti ballisztikus pályájukat a Föld felé.

Más szavakkal, lágyabban ütik a talajt, mint ha csak egy nagy szikla lennének, amely egyenesen lefelé halad, és így inkább egy sárkányhoz hasonlítanak a földre, mint egy sziklatömbhöz.

És hát az történik, hogy elkezdenek felfogni ezek a hipotézisek, miszerint az állatok felmentek a fákra és lejöttek. Ezt nevezik fa-leállítási hipotézisnek vagy elméletnek. Néha fás elméletnek is nevezik, például az Arbor Day azt jelenti, hogy a fa napja.

A fák elmélete olyan, hogy azt gondoljuk, hogy a korai dinoszauruszok, korai hüllők vagy korai madarak, amelyek a mai madarainkhoz vezettek, először a fákon siklottak le, majd csak azután döntöttek, hogy verik a szárnyaikat.

A másik elmélet vagy hipotézis vagy feltételezés az, hogy két lábon futottak át a földön, mint a velociraptor, és mellső végtagjaikat verve jutottak fel a mennyországba.

Dr. Biológia: RENDBEN. Tehát ez a kettő több mint 100 éve létezik, mi a hipotézise?

Ken: Az én hipotézisem vagy legjobb feltételezésem az, hogy az élő madarak babáit szemlélve képesek vagyunk, úgy gondoljuk, belenézni a fél szárnyú állatok viselkedésének, morfológiájának vagy alakjának ablakába, amely logikusabbnak tűnik, hogyan lehetne. átment ezeken az átmeneti szakaszokon a kétlábú állatoktól, amelyek végül feljutottak az egekbe, mintha azt tennénk, amit a kurzoriális vagy a földfelszíni elméletnek vagy a fa-leágazás elméletének nevezünk. Így néhányan azzal érvelnek, hogy ez hamis kezdet volt – fantázianévvel „hamis kettősség”-t adnánk. De ez valójában azt jelenti, hogy nem csak ez és amaz között választasz, hanem lehet az alap vagy a fa elemeinek keveréke, ami sokkal értelmesebb, különösen, ha megmutatod, hogyan működnek az élő szervezetek. bemutatni azokat a viselkedéseket és azokat az átmeneti formákat.

Szóval ez a munkám nagy része, hogy megmutassam, hogyan élnek az állatok, nem kell hadonásznom a karjaimmal, és nem kell ezt egy papírra rajzolnom az asztalomnál, és dolgoznom kell, meg tudom mutatni az embereknek valódi képeket.

Meg tudom mutatni az embereknek, hogyan viselkednek az állatok, hogyan viszonyulnak a való világhoz, amikor még csecsemők, és eljöttünk, hogy gyönyörű, új megfigyeléseket találjunk. És ez az, hogy az állatok olyan módon használják együtt a szárnyaikat és a lábukat, ahogyan azt elképzelni sem mertük.

Dr. Biológia: Említetted, hogy babamadárral dolgozol. Mire tanítottak neked a madárfiókák?

Ken: A kismadarak sérülékenyen kelnek ki a földből, különösen a földi madarak, például a csirkeszerű madarak, a fürjek, a chuckers és a pulyka típusú madarak. A földre születő madarak nagyon érzékenyek az elfogyasztásra, mint egy zebra vagy gnú az afrikai síkságon, nagyon sérülékenyek, amikor először születnek, mert az összes ragadozó, és ott vannak a vadonban és a szabadban. nem tud elbújni egy bokor mögé. Talpra kell állniuk, és azonnal indulniuk kell.

És ehhez hasonlóan vannak bizonyos madarak a földön, amelyek hasonló viselkedést mutatnak. Ilyenkor meglátsz egy kis fürj kikelést, pillanatokkal később, vagy egy kiskacsa kikelést, már tudnak járni. Aztán elkezdenek járni a maguk világában, ami néha már nem lapos. Néha egy ág, egy szikla vagy egy kis szakadék áll az útjukban.

Meglátjuk, hogy ezzel a környezettel, ezzel a nem lapos környezettel kezelik a babaszárnyaikat, amelyek még nem képesek felvinni őket az égbe, de kiegészítik a lábukat az úgynevezett vontatásban.

Vagyis, hogy meg tudjunk kapaszkodni a földön, miközben hagyják, hogy erős, erős lábaik biztonságba vigyék őket. És ezt sok állaton látjuk most, amikor figyelünk. És lefilmezzük, mert néha olyan gyorsan megtörténik, hogy még az sem értékelte, aki ezt megfigyelte, amíg le nem fényképezte és lelassította.

Dr. Biológia: Amikor a tapadásról, a meredek emelkedő megmászásának lehetőségéről beszélünk, az emberek gyakran látják ezeket a kis sportautókat. Hátul van a kis fólia, vagy még akkor is, ha szép versenyautókat nézel. Ez valóban lenyomja őket, hogy jobban tapadjanak a talajhoz, igaz?

Ken: Így van. Ezek lényegében babaszárnyak. Ezeket spoilereknek hívják, és bizonyos típusú versenyautókon láthatók: Forma-1-es autókon, Can-Am autókon. Néhány autón láthatók, még azokon is, amelyeket most megvásárolhatunk, és amelyeket az utcákon látunk. Hátulról van egy kis szárnyuk. Némelyikük csak bemutató, és valójában nincs funkciójuk. De azok, amelyeknek van funkciója, azok, amelyek úgy vannak megépítve, mint egy repülőgép szárnya, de valójában egy felfelé tartó repülőgépről van szó, mert ahelyett, hogy felemelné az autót a földről, ahogyan egy repülőgép szárnya szeretné, lényegében megnyomja a hátsó végét. le az autót.

Ez azért annyira fontos, mert egy autó csak akkor képes erőt, erőt és irányítást generálni, ha nagyon jó érintkezésben van az aszfalttal, magával a talajjal. Amint elkezd levegőhöz jutni, valójában irányíthatatlanná válik, és ekkor történnek összeomlások.

Tehát ahhoz, hogy megőrizze az irányítást, és megőrizze az erőt a hátsó kerekeken vagy egyáltalán a kerekeken, azt szeretné, ha a talajnak nyomódnának, és ez a díszes versenyautó összességében szárnyra épül.

Valójában repülni akar, ezért vissza akarja nyomni úgy, hogy légterelőt helyez el az autó hátulján, hogy lenyomja a gumikat, hogy mindig jó legyen az abroncsokkal való érintkezése az alsó egyenessel vagy az aszfalttal.

Dr. Biológia: Beszélsz egy kicsit a siklásról és beszélsz a csapkodásról. Mi a különbség?

Ken: Nos, gyakran hasonlítjuk össze a madarakat a repülőgépekkel, de a csapkodó madarat nem tudjuk összehasonlítani egy repülőgéppel, mert a repülőgépnek két része van, amelyek repülni késztetik. Van, amelyik felfelé tartja, mint egy sikló, és ez a szárny, amely megpróbálja ellenállni a földre való visszatérésnek, mert a gravitáció lehúzza. Valaminek ellenállni akar, ami a szárny által generált emelés. Szóval ezt hívják légszárnynak. Úgy épült, hogy felül kerekebb, alul laposabb.

Gyorsítja a levegő mozgását a tetején, ami negatív nyomást hoz létre, mint egy porszívó, amely felszívja és felhúzza ezt az entitást és a repülőgépet a levegőben.

Ami a levegőben tartja, az a tolóerő. Folyamatosan megy előre, és levegőt tart a szárny fölött. A repülőgépnek valójában egy légcsavarja van, és forog, hogy előre húzza, ezt hívják tolóerőnek, és a törzsről kifelé tartott szárnyak a gravitáció ellensúlyozására szolgálnak, ezt nevezik emelésnek.

Ez két különböző erő, amelyet egy repülőgépnek egyszerre kell alkalmaznia, hogy a levegőben maradjon.

Miben különbözik egy madár? Nos, egy madár használja a szárnyát légcsavarként és szárnyként is, hogy feltartsa a földről. Más szóval, mindkettőt elvégzi, a légcsavart és a szárnymunkát, amelyek egy repülőgépen különálló szerkezetek. Ez teszi a repülést rendkívül bonyolulttá, de egyben gyönyörűvé is, mert olyan dolgokra képesek, amire a repülőgépek nem.

Dr. Biológia: Valójában megvannak ezek a videóid. Az egyik a zebrapinty. És szaggatott repülést mutat. Láttam madarakat így csinálni: csapkodnak, csapkodnak, csapkodnak, csapkodnak. Aztán egyszer csak összehúzzák a szárnyaikat, szinte úgy néznek ki, mint egy kis torpedó. Persze amikor ezt csinálod, egy kicsit látom a zuhanást, aztán csapkodnak, csapnak, újra csapnak. Mi van ezzel?

Ken: Nos, ezt hívják határrepülésnek. És sok kismadár csinálja ezt. Valójában nem tudjuk az okát. Vannak hipotézisek vagy megalapozott találgatások. Lehet, hogy túl unalmasak, de ezt csak elmondom. Amikor az állatok verik a szárnyait, az felemelkedik az ég felé, és megy előre. Amikor behúzza a szárnyait, az lényegében egy kis ballisztikus rakéta, amely enyhén visszafelé ereszkedik a földre, majd átmegy egy fel-le, fel-le hullámon, ha a repülésük profilját nézzük.

Úgy gondoljuk, ennek így kell lennie, mert olyan kicsik, és megint olyan fantázianevek, mint Reynolds száma. A világ, amelyben élnek, megkívánja tőlük, hogy versenyezzenek annak egyes részein.

Lehet pihenés, vagy hatékony lehet, ha egy másodpercre behúzzák a szárnyaikat, és a testük segítségével segítik őket a siklásban, és felváltva használják a szárnyaikat teljesítményként, majd a testet szárnyszelvényként, nehogy túl messzire zuhanjanak. . És ez egy módja annak, hogy kevesebb energiát használjunk a környezetben való mozgáshoz.

Akkor vannak állatok, ahelyett, hogy határoló szórólapoknak hívnák őket, vannak hullámzó szórólapok, olyan állatok, amelyek kihagyják a szárnyaikat, amikor vernek. Mint egy holló vagy egy vörösfarkú sólyom. Egy kicsit siklik a szárnyaikkal. És akkor állandóan csapkodó állataid vannak, mint sok parti madár, hogy láthasd Sanderlinget vagy valami Willet-et.

Tehát a madaraknak különféle motoros repülési formái vannak. Legalább hármat azonosítottunk: határoló, hullámzó, majd folyamatos csapkodás.

Dr. Biológia: Annyira letartóztatható, hogy bár ez ad nekik egy kis lehetőséget a pihenésre, egyben felpörgeti a tempót, míg a többieknél például a Condors vagy valami hasonló, amikor siklik, nem igazán mennek úgy. olyan gyorsak, mint azok a kis madarak, amelyek képesek megtartani azt az igazi aerodinamikus golyóformát, ahogy a levegőben haladnak.

Ken: Úgy van. És még egyszer, ha megpróbálnék egyszerű választ adni, megvernének a kollégáim, és igazuk lenne, ha verbálisan és intellektuálisan megvernének, mert ez egy összetett és lenyűgöző történet, aminek köze van az energetikához és az izomfiziológiához. és persze csak a levegő és a légfóliák közegével. És ez több dolog keveréke – valószínűleg a testméret a legfontosabb.

Dr. Biológia: Most még tanulunk róla, így ez lehet fiatal tudósaink jövője.

Ken: Ó, Istenem. A fiataloknak végtelen lehetőségei vannak arra, hogy mérnököt tanuljanak, tanulmányozzák az állatok alakját és működését, és összeházasodjanak a kettővel. Most egy varázslatos korban élünk, amikor a fiatalokat meg kell hívni, hogy maradjanak a tudományokban. Ez nem egy csomó nebulónak való. Egy csomó őrült gyereknek szól, akik egyszerűen nem nőttek fel. Lehetnek 40, 50 vagy 60 éves gyerekek, akiket rendkívüli módon érdekel a világ működése.

Ehhez azonban matematikából, fizikából, mérnökből és biológiából kell tanulnia. Az anyatermészet pedig az imént olyan rendkívüli állatokat adott nekünk, amelyeket modellként tanulmányozhatunk, hogy a példák csodálatos, sőt gazdag világában vagyunk.

Dr. Biológia: Van egy másik videó a webhelyen, és egy kolibriról van szó. Két dolog van a kolibrival kapcsolatban. Az egyik, hogy nagyon érdekes nézni. Mert az emberek látták ezt, amikor feljönnek, és [van] az adagolójuk – valójában tudnak lebegni, ami nagyon klassz. De lassított felvételben tényleg elképesztő nézni a szárnyaikat. Mi történik ott, mert nekem ez nem a szokásos szárnymozgásnak tűnik?

Ken: Nos, a kolibriak valójában nem azért kapják a nevüket, mert dúdolnak egy dalt, hanem azért, mert a szárnyaik olyan gyorsan mozognak, hogy olyan hangot fejlesztenek ki, mint egy gitárhúr pengetése. És így, [dúgó hangot ad ki] ezek a hangok a nagyon nagy sebességgel mozgó szárnyuk rezgéséből származnak, másodpercenként 20-80-szor, ami nagyon gyors. De amit csinálnak, ami szokatlan és egyedülálló a kolibrieknél, az az, hogy teljesen felfordítják a szárnyukat a felhúzás során, és a legtöbb madár ezt egyszerűen nem tudja vagy nem tudja megtenni.

És a lebegő madarak, mint a kolibri, általában olyan viselkedéssel vagy biológiával rendelkeznek, amely megkívánja tőlük, hogy nagyon mozdulatlanok legyenek, hogy a nyelvükhöz nyúljanak egy virágba, és kivonhassák vacsorájukat, ami a nektár. És más állatok, amelyek megpróbálnak lebegni, mint a kis veréb sólyom vagy vércse, amit kint látunk, valójában nem fordítják fejjel lefelé a szárnyát.

Valójában enyhén kiesik a levegőből felfelé, lefelé pedig kissé felfelé, de a feje tökéletesen mozdulatlan marad. Tehát lebegnek, de nem úgy lebegnek, hogy fejjel lefelé fordítják a szárnyaikat, hanem úgy, hogy gyorsan visszaszerzik a lefelé ütést, mielőtt elesnek.

Dr. Biológia: Az a felfogás, hogy a tudomány a spektrum egyik végén, a művészet pedig a másik végén. És őszintén szólva a kettő annyira rokon, hogy ez elképesztő. Érdekes eszközöket használ a laboratóriumában. És szeretném, ha beszélne egy kicsit azokról, amelyeket használ.

Azért hozom fel ezt, mert arról beszéltél, hogy a Mayát használod, ami egy speciális szoftver, amelyet például sok animációs stúdióban használnak, különösen a Pixarban, amit sokan ismernek. Játékháború. Használja ezt a laboratóriumában?

Ken: Igen. És én személy szerint nem vagyok igazán ügyes ebben, de a kollégáim igen, és a végzős diákjaim, a munkatársaim igen. És így őszintén szólva együttműködök néhány világszakértő animátorral. Egy a Brown Egyetemen – szerte az országban, de egy különösen Brownnál, Steve Gatesy. Szerintem gyönyörű felület tudni, hogy a számítógépes tudományok és az animáció, amivel természetesen az animáció valóban megpróbálja utánozni a dolgok mozgását, az embereket vagy az állatokat, és egy rajzfilmfigurát rárakni, valójában ugyanazt akarják: a mozgások megértését. Tehát az állatok mozgását tanulmányozom, mind a hátsó, mind a mellső végtagjaikat. És szeretem, ha meg tudom érteni a mozgásuk alapját.

– Mi van annak az autónak a motorháztetője alatt, ami lehetővé teszi a lábak mozgását? Tehát belülről kifelé vizsgáljuk az állatokat. Nagy sebességű röntgenfelvételekkel vizsgáljuk az állatok mozgását, hogy megnézzük, hogyan mozog a csontváz.

Szeretnénk tudni, hogy az idegrendszer hogyan irányítja azokat az izmokat, amelyek ténylegesen mozgatják a végtagokat. Tehát lényegében ezt tanulmányozzuk. Képesek vagyunk megvizsgálni, hogy az idegrendszer hogyan szabályozza az izmokat. Igyekszünk megvizsgálni, hogy egy izom mekkora erőt fejleszt, így olyan eszközöket is használhatunk, amelyek ezt lehetővé teszik, vagy hogyan rövidülnek meg az izmok.

És talán a legfontosabb eszközünk a nagy sebességű videózás, és több kamerát használunk, mert ha háromdimenziós rekonstrukciót végez, erre van szükség. Tehát itt kapcsolódik az animációhoz, amelyről beszélni kezdtünk.

Ezért rengeteg különféle berendezést használunk, amelyek többsége hatékonyan a számítástechnikai vagy az orvosi világból származik, amely megpróbálja jobban megérteni az emberek működését is.

Visszatérünk ezeknek a termékeknek az alkalmazására, és igyekszünk úgy tenni, hogy az állatokat dinamikus környezetben, más szóval mozgás közben megértsük. Nem egy boncolgató serpenyőben, holtan és minden cselekvés nélkül szétnyitva.

A mai biomechanika és a mozgásbiológia tanulmányozásának az a szépsége, hogy rengeteg eszköz áll rendelkezésünkre, amelyek segítségével akár lézerek segítségével is bepillanthatunk az állat belsejébe és kívülre, és megnézhetjük, hogyan alakul az áramlás a szél körül a madáron kívülről. egészen befelé. És ez rendkívül izgalmas.

És csak 20-40 évvel ezelőtt a legtöbb, amit használtunk, nem létezett. Így képesek vagyunk nagyon varázslatos módon bepillantani az állatok belsejébe.

Dr. Biológia: És természetesen a szélcsatornák használatával. Neked is van néhány nagyon kidolgozott szélcsatornád.

Ken: Mi igen. Vannak szélcsatornáink, amelyek nem más, mint egy futómalom egy repülő állat számára, vagy egy vízimalom egy hal számára. Lehetővé teszi, hogy egy állat mozogjon Ön előtt, néha hat hüvelyknyire Ön előtt, 50 mérföld/óra sebességgel, és műszerezett, ha meg kell hallgatnunk az állatok belső működését. De minden felszerelésünk az állat köré van tekerve. Tehát lehet, hogy az állat 50 mérföld/órás sebességgel mozog, de a berendezés egyáltalán nem mozog. Így olyan dolgokat is meg tudunk tenni, amelyeket a vadonban nem tudna megtenni.

Dr. Biológia: Körülbelül 10 000 különböző madárfaj létezik? Ez kb helyes?

Ken: Élő madár körülbelül 10 000, igen.

Dr. Biológia: A repülés milyen jellemzőiben szoktak osztozni. vagy ők?

Ken: Jellegzetes vagy repülés? Nos, azt mondanám, hogy a legtöbb esetben az egyszerű szárnyverés, mint csapkodás nagyon fontos. Látunk madarakat szárnyalni, meg bármi mást. A felhajtóerőt fejlesztő szerkezet összetett szárnyszárnyának ez a csapkodása valóban meghatározza a repülést. Az, hogy fel tudd tartani magad a földről a levegőben, és átlépni a horizonton, nem egyszerű dolog, hanem energetikailag drága.

És az egyetlen dolog, amit a repülő madarak osztoznak, csapkodó, lényegében olyan erőket generálnak, amelyek lehetővé teszik számukra, hogy tovább mozogjanak ebben a folyékony környezetben. Persze vannak, akik erre képtelenek, mert röpképtelenek.

Csak néhány van belőlük – emuk és rheák, struccok és kazuárok, tudod.

De a levegőben mozogni nem egyszerű. Nem tudsz csalni. Nem dőlhetsz neki a sziklának vagy egy farönknek és pihenhetsz. A testedet az idő 100%-ában nagyon vékony folyadékban kell megtámasztani. Ez könnyen hangzik, de nehéz. A madarak, denevérek és rovarok pedig rendkívüli erőket fejlesztenek ki, hogy fenntartsák őket ebben a nagyon vékony, folyékony környezetben, amit levegőnek nevezünk, hogy megélhetést keressenek.

Dr. Biológia: Ha egy meglehetősen érdekes madárról beszélünk, amelyik röpképtelen, azt hiszem, a kérdésem az, hogy valóban röpképtelenek - pingvinek? Tényleg a víz alatt repülnek, vagy úsznak?

Ken: Repülnek, szórólapok. Ők egy repülő madár. Csak olyan közegben repülnek, amely 900-szor sűrűbb a levegőnél, de még mindig folyékony. És ahogyan szárnyaikat mozgatják, és a mellső végtagjaik által generált erők nagyon hasonlóak, ha nem azonosak a levegőben repülő madarak erőihez. Mellső végtagjaikkal repülnek. Vannak madarak, amelyek a víz alatt mozognak, és nem használják a mellső végtagjaikat, és eveznek. Tehát ez nem igazán repülés az elülső végtagok emelésének fejlesztése értelmében. De ők is teljesen olyanok, mint az alkidok vagy a lundák, mint a madarak, ők is ezt teszik.

Dr. Biológia: Az Ask-a-Biologist oldalon minden vendég három kérdést kap, ugyanazt a három kérdést. Az első: Mikor tudta meg először, hogy tudós vagy biológus szeretne lenni? Volt valaha "aha!" pillanat?

Ken: Nos, a pillanat, nem vagyok benne biztos, de életemnek egy olyan időszaka, amely nevetségesen fiatalnak tűnt. És ez az volt, hogy még középiskolás koromban szerettem a biológiát, és nem voltam túl jó tanuló, mert egy kicsit fiatalkorú bûnözõ voltam. És ezt valószínűleg politikailag nem korrekt kijelenteni, de Ön engem kérdezte, ezért válaszolok rá. Ha nagyon vallásos családi környezetben nőttem fel, és a tudomány és a biológia sokkal objektívebb módja annak, hogy megértsem a világ működését és összeállítását, és nagyon kellemes volt a gondolat, hogy közelíthetsz a világ mikéntjének megértéséhez. anélkül működik, hogy valaki elmondaná, hogyan működik. És így sokkal üdítőbbnek találtam, mint a templomot.

Dr. Biológia: RENDBEN. [nevet]

Ken: Éghetek a pokolban, amiért ilyet mondtam.

Dr. Biológia: Nos, egyesek azt mondanák, de őszintén szólva, ez az egyik dolog, hogy megpróbáljuk szétválasztani a vallás gondolatát a tudományban, és megpróbáljuk nem hozni őket szembe, mert mindkettőnek megvan a helye, és nagyszerűen teljesíthetnek.

Ken: Teljesen.

Dr. Biológia: RENDBEN. Nos, haladjunk tovább. Tudja, hogy annyira szenvedélyesen rajong a kutatásáért, a tudományáért és az állatokért, amelyekkel együtt dolgozik. De mindent el fogok venni tőled. Nem lehetsz tudós. Egyáltalán nem hasonlíthatsz egy tudósra. Valami más pályát kell választanod, valami mást, amit szeretsz csinálni. Akár hobbi is lehetne.

Ken: Ez könnyű. Naponta két órát gitározom, és annak élek, hogy jazz vagy blues profi gitáros és énekes legyek, szóval szeretem a zenémet. De repülök is, és nem lenne szívverésproblémám a megélhetésért repülni. De azt hiszem, ha választanom kellene egyet, akkor feltétlenül zenész szeretnék lenni.

Dr. Biológia: Hány gitárod van?

Ken: Többet, mint amennyit el kellene mondanom – valószínűleg nyolc körül. Vannak elektromos gitárjaim és akusztikus gitárjaim, jazz gitárjaim és rock and roll gitárjaim. És mindig csak játszom velük. Kisgyerekkorom óta játszom.

Dr. Biológia: És a jazz a kedvenced?

Ken: Most van. De ez csak azért van, mert öreg fing vagyok.

Dr. Biológia: [nevet]

Ken: Gyerekkoromban rock and rollt játszottam, és hosszú hajam volt. És persze senki nem lát engem, de kopasz vagyok itt, mint egy tojásfej. Nincs hajam a fejemen. Ezután elvégeztem a főiskolát, és Coral zenével foglalkoztam, szerettem a Coral zenét, és egyetemistaként kaptam egy ösztöndíjat zenei területen. Aztán a 40-es éveimben a blueshoz, az 50-es éveimben pedig a jazzhez. Szóval, azt hiszem, ez csak az öregedés előrehaladása. De soha nem éreztem magam fiatalabbnak.

Dr. Biológia: Nos, csak azt kell mondanom, fiam, hogy hosszú haj, de nagy jazz srác. Szóval szerintem ez nem kor kérdése. Ez hozzáállás kérdése.

Ken: Nem, sokkal érettebbnek tűnik. Bárcsak 20 éve foglalkoztam volna a jazz-szel, mint most. Ez a zene csodálatosan gazdag dimenziója.

Dr. Biológia: Mit tanácsol a fiatal tudósoknak?

Ken: Megállok ezen gondolkodni, mert számos dolog van. A mai előadásom fiatal tudósokhoz szólt. A mai beszédem az volt, hogy felszabadítsam a fiatalokat attól az érzéstől, hogy tanulniuk kell valamit vagy bármit. Lehetőségük legyen a biológiával és az élet tanulmányozásával foglalkozni bármikor, bárhol, bármilyen tudományágban, bármilyen dimenzióban, amit akarnak. Annyi csodálatos kérdés vár még választ, hogy most már sokat tudunk a biológiáról. De még egyszer mondom, ez nem más, mint az általunk ismert épületek bevonata. Sokkal mélyebb információkat kell tudni arról, hogyan épül össze az élet.

Ez egy unalmas válasz neked. De én egy kisgyerek vagyok, aki izgatott, hogy más gyerekek is foglalkozzanak a tudományokkal, mert nem feltétlenül laborköpenyes embereknek. Nem azoknak való, akik rendkívül okosak, hanem okoskodjanak.

Azoknak az embereknek szól, akik szenvedélyesen szeretik megérteni, hogyan működik a világ, és idővel olyan okossá válik, amennyire szüksége van, hogy meg tudjon válaszolni olyan kérdésekre, amelyekkel korábban soha nem foglalkoztak, de meg kell válaszolni, és ez a legfontosabb Elmondhatom egy gyereknek.

Dr. Biológia: Igen, különösen, hogy még mindig sok kérdés van, és sok mindent meg kell tanulni.

Ken: Csak a felszínét kapargatjuk a tanulnivalóknak.

Dr. Biológia: Nos, Dial professzor, szeretném megköszönni, hogy nálunk járt.

Ken: Örömmel tölt el, hogy visszatérhetek Arizonába, ahol hat évig éltem, ahol a fiam született. Flagstaffban laktam. Mindig utaztam az ASU-ba és Phoenixbe. Arizonában tanultam meg repülni, és mindig itt repültem le. Hiányzik. Ez egy szép, gyönyörű állapot. 30 éve van az Arizona Highways a házamban. Tehát valódi kapcsolat van Arizona és köztem.


Kihalt óriásmadarak és pteroszauruszok szárnyaló stílusai

A repülő ászoktól a szárnyaló vesztesekig: Goto és munkatársai új preprintjükben azt jósolják, hogy nem minden óriás kihalt repülő volt egyformán ügyes a levegőben.

Amikor egy pteroszauruszt, a mezozoikum korszak legnagyobb részében élő szárnyas hüllők egyikét ábrázoljuk, a legtöbb ember fenséges repülésben képzeli el, magasan az ősi táj felett szárnyalva. Mégis, Goto et al. azt sugallja, hogy ezen állatok közül az egyik legnagyobb, a Quetzalcoatlus northropi ideje nagy részét a földön töltötte, és csak vészhelyzetben repült rövid távolságra. Quetzalcoatlus 10 méteres szárnyfesztávolsága körülbelül háromszorosa volt a leghosszabb szárnyú élő madárénak, a vándoralbatrosznak, de ennek ellenére a kutatók megállapították, hogy rossz repülő volt. A kisebb pterosaurus, Pteranodon, valamint két kihalt óriási madár, a Pelagornis sandersi és az Argentavis magnificens azonban nagy valószínűséggel ügyesen szárnyaltak a felszálló hő hatására.

A kutatók ezekre a következtetésekre jutottak e négy óriás kihalt repülő szárnyaló képességének fizikán alapuló elemzésével.A „dinamikus szárnyalás” modelljének felhasználása, amelyet a mai tengeri madarak nagy távolságok megtételére használnak az óceán feletti szél gradienseinek energiájának kinyerésével, valamint a „termikus szárnyalás” átfogóbb elemzésével, amelyben a madarak, például a sasok és keselyűk hőemelkedést hajtanak végre. , a kutatók meg tudták jósolni a négy kihalt repülő szárnyalóképességét és a szükséges szélviszonyokat.

  1. Quetzalcoatlus és Argentavis gyenge dinamikus szárnyalók voltak, és Pteranodon és Pelagornis dinamikus szárnyaló képessége bizonytalan morfológiai változóktól függött.

A dinamikus szárnyalás kihasználja a szélsebesség különbségeit a tengerfelszín feletti különböző magasságokban. Az olyan madarak, mint az albatroszok és a háziállatok, nagyobb magasságban gyorsítják fel a sebességet a nagy sebességű szélben, majd a tengerhez közelebb eső lassabb szélben más irányba haladnak. Különböző szélsebességek közötti kerékpározással és repülési szögeik beállításával akár szélben is képesek repülni csapkodás nélkül. A szerzők a dinamikus szárnyalás fizikán alapuló modelljét használták, amelyet korábban csak albatroszokra alkalmaztak (1), hogy megjósolják, milyen gyorsan tudnak repülni az ősi repülők dinamikus szárnyalással, szélben és lefelé egyaránt, és milyen szélviszonyokra lesz szükségük.

Quetzalcoatlus és Argentavis minimális szélsebességet igényelt, amely legalább kétszer olyan gyors volt, mint az élő dinamikus szárnyalóké, és a legtöbb szélviszonyok között lassabbak voltak. A Pteranodon előre jelzett szárnyalóképessége a szárnyellenállási becslések függvényében változott: madárszerű légellenállási együttható használatakor a Pteranodon termikus szárnyalósebessége elérte vagy meghaladta a modern tengeri madarakét, bár ez a szélviszonyok szűkebb körére korlátozódott. A rekonstruált pteroszauruszszárnyak szélcsatorna-tesztjei azonban magasabb becsléseket adtak a szárnyellenállásra (2), és amikor a magasabb légellenállási becslést alkalmazták, a Pteranodon összességében rossz dinamikus szárnyaló volt. Pelagornis előre jelzett termikus szárnyaló képességét erősen befolyásolták a testtömeg becslései, ha nehezebb lenne, akkor gyors szélben erős dinamikus szárnyaló lett volna, de ha könnyebb lenne, akkor dinamikus szárnyaláskor rosszabb lenne, mint az élő fajok.

A modern madarak, mint például a sólymok és a kondorok, hőszárnyalást alkalmaznak, hőemelkedésben keringenek, hogy megnöveljék a magasságot, majd siklik a következő felfelé irányuló áramláshoz. A termikus szárnyalás képessége két fő szempontot foglal magában: milyen gyorsan veszít magasságból egy repülő, amikor egyenes vonalban siklik, és milyen gyorsan veszít magasságból körözés közben (ez felfogható a felfelé irányuló szélsebességnek is, amely ahhoz szükséges, hogy a repülő el ne süllyedjen) . Quetzalcoatlus kivételével az összes kihalt repülő madarakéhoz hasonló körözési képességekkel rendelkezett, és Argentavis, Pelagornis és Pteranodon egyenes vonalú siklóképessége legalább olyan jó volt, mint az élő szárnyalóké. Valójában a szárnyellenállás és a súly bizonytalan becsléseitől függően a Pelagornis és a Pteranodon jelentősen felülmúlhatta a modern madarakat egyenes vonalú siklóképességében.

Ezzel szemben az előrejelzések szerint a Quetzalcoatlus sokkal gyorsabban veszíti el a magasságot a keringő repülés során, mint a vizsgált élő madarak, köztük a kori túzok, egy többnyire szárazföldi madár, amely csak ritkán repül. Ez a nagyon gyenge körsiklási képesség nagy valószínűséggel megtiltja a Quetzalcoatlus termikus szárnyalását. Tekintettel arra, hogy ez a rendkívül nagy pteroszaurusz valószínűleg egyik fajta szárnyalásra sem volt képes, és csapkodó repülése anyagcsere szempontjából meglehetősen költséges lett volna (3), a szerzők azt jósolják, hogy Quetzalcoatlus ideje nagy részét a földön töltötte.

Nem őslénykutatóként a kihalt lényekkel kapcsolatos elsődleges tapasztalatom a vizuálisan részletes rekonstrukciókon keresztül származik, amelyek gyakoriak a népszerű médiában. Különösen a CGI korszakában túl könnyű ezekkel a szinte fotorealisztikus képekkel úgy kommunikálni, mintha élő felvételek lennének, természetesnek tekintve, hogy pontosak. Tetszett ez az írás, mert átgondoltam azt a hatalmas mennyiségű munkát, ami egy jól átgondolt rekonstrukcióhoz szükséges. Ezek a lények csak megkövesedett csontokként léteznek a Földön, mindaz, amit tudunk arról, hogyan éltek ténylegesen, azon a fajta gondos elemzésen alapul, amelyre ez a cikk példaként szolgál. Azt is nagyra értékelem, hogy a kutatók túlléptek a korábbi vizsgálatokon, és figyelembe vették a repülést befolyásoló morfológiai változók szélesebb körének fizikai hatásait. Ez magában foglalja például azt, hogy a szárny hossza miként korlátozza azt, hogy egy szárnyaló repülő milyen közel tudna közelíteni az óceán felszínéhez, valamint a szárnyellenállás (2) és a testsúly (4) legutóbbi becslései. Az ezekben az egymással összefüggő változókban bekövetkező változások a szárnyaló képesség nagymértékben eltérő előrejelzéséhez vezetnek.

Kérdések a szerzőkhöz:

  1. Meglepő számomra, hogy még mindig nem ismerjük az óceán feletti szél gradiens alakját. Ezt hogyan szokták mérni?
  2. Említed, hogy a dinamikus szárnyalás modellje egyes szélsebesség-értékeknél irreálisan magas maximális szárnyalási sebességet ad. Aggodalomra ad okot, hogy a modell nem jósolja meg a valós repülési teljesítményeket? Valószínűek azok a szélsebességek, amelyeknél a szimuláció problémássá válik a valós körülmények között?
  3. A pterosaurusok testtömegére vonatkozó újabb becslések körülbelül háromszorosa a korábbiaknak, ami óriási különbséget jelent a repülési képességben. Miért különböznek olyan drámaian ezek az újabb becslések?
  1. Sachs G (2005). Az albatroszok dinamikus szárnyalásához szükséges minimális nyírószélerősség. Ibis 147(1): 1-10.
  2. Palmer C (2011). Repülés lassított felvételben: a pteroszaurusz szárny aerodinamikája. Proc. R. Soc. B. Biol. Sci. 278(1713): 1881-1885.
  3. Witton képviselő, Habib MB (2010). Az óriás pteroszauruszok méretéről és repülési sokféleségéről, a madarak pteroszaurusz-analógként való felhasználásáról és megjegyzések a pteroszauruszok röpképtelenségéről. PLoS One 5(11): e13982.
  4. Henderson DM (2010). Pterosaurus testtömegbecslések háromdimenziós matematikai szeletelésből. J Vertebrate Paleontol 30(3): 768-785.

Feladás dátuma: 2020. november 26., frissítve: 2020. december 17.

Ossza meg ezt:

Olvassa el az előnyomást (2 szavazatok)

Meglepő számomra, hogy még mindig nem ismerjük az óceán feletti szél gradiens alakját. Ezt hogyan szokták mérni?

Feltételezve, hogy a tenger felszíne sík, az elmélet azt javasolja, hogy a szél gradiensének a logaritmikus függvényt kell követnie. Úgy tűnik, hogy ez a kapcsolat a tengerfelszín felett néhány tíz méternél nagyobb magasságban érvényesül. Tengerszinten azonban, ahol a madarak általában repülnek, a tenger felszíne nem sík a hullámok jelenléte miatt, ezért a logaritmikus szélgradiens feltételezése nem alkalmazható. A szél gradiens mérése hullámokkal a laboratóriumban történt (1) legjobb tudomásom szerint nem végeztek terepi mérést a szél gradienséről olyan magasságokban, ahol a madarak általában repülnek (néhány méterrel a tengerszint felett).

Említi, hogy a dinamikus szárnyalás modellje egyes szélsebesség-értékeknél irreálisan magas maximális szárnyalási sebességet ad. Aggodalomra ad okot, hogy a modell nem jósolja meg a valós repülési teljesítményeket? Valószínűek azok a szélsebességek, amelyeknél a szimuláció problémássá válik a valós körülmények között?

Ez egy nagyon fontos kérdés! A dinamikus szárnyalás modellünkben az állat által elérhetõ maximális sebesség nagyon magas volt. A modellünkben feltételezett szélsebesség-gradiens alakjától függően az állatok 5-10 m/s-os reális szélsebesség mellett is 100 km/h feletti maximális sebességet értek el (4. ábra), azonban az átlagsebesség a következőkkel számolt: Az albatroszok és a nyíróvizek GPS-je körülbelül 30-55 km/h volt (2, 3). A modell és a valóság közötti eltérésnek két lehetséges oka lehet.

Az első ok az, hogy a szélsebesség-gradiens tényleges alakja valószínűleg fokozatosabb, mint a jelen tanulmányban feltételezett. Például a szigmoid szélgradiensre vonatkozó eredményeinkből (4. B és C ábra) látható, hogy minél enyhébb a szélsebesség változása (azaz annál nagyobb a δ), annál lassabb a maximális haladási sebesség. Bár keveset tudunk a tényleges madarak által tapasztalt szélgradiensek alakjáról, amint azt az előző bekezdésben említettük, a tényleges szélsebesség-gradiens közelebb állhat például a szigmoid alakhoz, és a feltételezettnél nagyobb értékkel.

A második lehetséges ok az, hogy nem vették figyelembe a hengerlés költségeit. A dinamikus szárnyalás veszélyezteti a szárnyakat, hogy a nagy erőnyomaték hatására eltörnek. Ennek megfelelően a szárny erőssége korlátozhatja a dőlésszög változásának sebességét és az állatok ebből eredő repülési sebességét. Ez különösen káros lenne a hosszú szárnyfesztávolságú fajokra, mint például a vándor albatroszra és a kihalt óriásokra. Valójában a szárny erősségének megerősítése szintén fontos kérdés a dinamikus szárnyaláshoz szükséges UAV tervezésekor (4). A fenti két pontra tekintettel a jelen számszerű számításból kapott dinamikus szárnyalási teljesítményt és a szükséges szélviszonyokat nem szabad szó szerint érteni magukon az értékeken. Mivel azonban az összes fajt azonos feltevésekkel értékelték, a relatív értékek értelmes indikátorok a szárnyalás stílusának fajok közötti összehasonlítással történő becsléséhez, ahogy ebben a tanulmányban is történt. A karosszéria gördülési sebességére vonatkozó korlátokat is magában foglaló, finomabb elemzés érdekes kihívás lesz a jövőben. Ebből a célból a dinamikusan szárnyaló madarak dőlésszögeinek tényleges mérése, valamint a meglévő és kihalt fajok szárnycsont-erősségének felmérése fontos információkkal szolgál majd.

A pterosaurusok testtömegére vonatkozó újabb becslések körülbelül háromszorosa a korábbinak, ami óriási különbséget jelent a repülési képességben. Miért különböznek olyan drámaian ezek az újabb becslések?

Valószínűbb, hogy a pteroszauruszok testtömegére vonatkozó korábbi becslések rendkívül alacsonyak voltak. Quetzalcoatluspéldául korábban körülbelül 10 méteres szárnyfesztávolságúra és körülbelül 70 kg testtömegre becsülték, ami a modern madarak és denevérek testsűrűségének 1/3-1/2-ét tenné. Az ilyen alacsony becslés azon a tényen alapult, hogy a pteroszaurusz-csontvázak levegővel töltött szerkezettel rendelkeznek. Később azonban jelezték, hogy a pneumatikus csontvázak nem feltétlenül kapcsolódnak a könnyű csonttömeghez. Mivel nem vagyok őslénykutató, korlátozott ismereteim vannak erről a vonatkozásról. Lásd a 4. és 6. fejezetet (5) a paleontológusok részletesebb magyarázataiért.

A 2000-es években végzett újabb tanulmányok különböző megközelítéseket alkalmaztak a testtömeg becslésére, beleértve a száraz csontváz tömege és a madarak és emlősök esetében konzisztens testtömege közötti kapcsolatot.6), a tengeri madaraktól kapott tömeg és szárnyfesztávolság közötti allometrikus összefüggést (7), valamint a pteroszauruszok háromdimenziós körvonalainak felépítése (8). Ezek a testtömegbecslések azt mutatták, hogy a testsűrűség közelebb áll a madarak testsűrűségéhez, mint a korábbi becslések.


Bevezetés

A teljesítmény (időegységenkénti munka) domináns téma a madarak csapkodó repülésének vizsgálatakor, mivel a repüléshez szükséges erő nagyobb, mint az állatok más formáihoz képest (Schmidt-Nielsen, 1972). Az izomtömeg-specifikus mechanikai teljesítmény 60–150 W kg–1 cirkálórepülés közben (Tobalske et al., 2003 Askew és Ellerby, 2007) és 400 W kg –1 között változik felszállás közben (Askew és Marsh, 2001 Askew et al. al., 2001), és az anyagcsere sebessége repülés közben akár 30-szorosa az alap metabolikus rátának (Nudds és Bryant, 2000). A nagy energiaigény következtében a legtöbb madárrepülési tanulmány azt feltételezi, hogy a repülő madarak belső és külső szárnyainak kialakítását a repülési hatékonyságot célzó természetes szelekció alakította és alakítja, a hatékonyságot a repülési mechanikai teljesítményként határozzák meg. izmokat osztva az izmokba bevitt anyagcsere-erővel. Ezt a feltevést, mint minden olyan feltételezést, amely szelektív nyomásokkal összefüggésbe hozható, kifejezetten gyakrabban kell tesztelni, mint a helyzet (Gould és Lewontin, 1979). Mindazonáltal ettől a kiindulási előfeltevéstől kezdve jelentős előrelépés történt annak megértésében, hogy a kimenő teljesítmény hogyan változik a repülési sebesség, az üzemmód (szint, felszállás és emelkedés, süllyedés), a szárnyverés kinematikája és a repülési stílus (szakaszos, manőverezés) függvényében. Ennek az áttekintésnek a középpontjában a közelmúltban végzett kutatások állnak, amelyek elősegítik ezt a fejlődést. Mivel számos új technológia minden eddiginél megvalósíthatóbbá tette a repülési teljesítményt befolyásoló változók mérését, ez egy izgalmas időszak a madarak repülési mechanikájának tanulmányozására.

A teljesítményt három különböző szinten mérik, amelyek a csapkodó repülésre vonatkoznak. Az első szint a metabolikus energiabevitel (Ptalálkozott) az izmokhoz, közvetlenül a repülő, táplálékot kereső madarakat érdeklik, és általában a légző-, hő- és kémiai fiziológusok tanulmányi területe. Ptalálkozott az az arány, amellyel a madár vegyi energiát fordít a repülési izmok ellátására, és ez kétszeresen jelölt vízzel (Nudds és Bryant, 2000 Ward és mtsai, 2004 Engel és mtsai, 2006), jelzett bikarbonáttal (Hambly et al.) mérhető. .,2002), oxigénfogyasztás és szén-dioxid termelés (Ward et al., 2001 Ward et al., 2004 Bundle et al., 2007). Ptalálkozott egyenlő az izmok mechanikai teljesítményének összegével (Pmus) és az izmok hőveszteségének mértéke. És így, Ptalálkozott a hőátadás mértékével is modellezhető (Ward et al., 2004).

A madarak repülésének biomechanikájának bemutatása érdekében először összefoglalom a madárszárny funkcionális morfológiájával kapcsolatos jelenlegi ismereteket, amelyek vonatkoznak a Pmus. Aztán majd értékelem, hogyan Paero a repülési sebesség függvényében változik, és fedezze fel a wingbeat kinematikát, repülési módokat és stílusokat, amelyek együtt változnak Paero. A munka és az erő mellett más változók is nagy jelentőséggel bírnak a repülő madarak biológiájában, beleértve a manőverezési képességet (Warrick et al., 2002), valamint a stabilitást (Thomas és Taylor, 2001 Taylor és Thomas, 2002 Taylor és Thomas, 2003). A folyamatos lebegést és előrerepülést leíró empirikus adatok mennyiségéhez képest kevesebbet tudunk a manőverezés és a stabilitás biomechanikájáról, és ezek a témák a kutatás új határát jelentik. Így a manőverező repülés jelenlegi adatainak összefoglalóját mellékelem, mielőtt befejezném a jövőbeli kutatás ígéretes útjaira vonatkozó gondolatokat.


Létezik-e nem kihalt sikló madárfaj? - Biológia

Honnan tudod, hogy a madár madár? A legtöbben azt hiszik, hogy a szárnyak alkotják a madarat, a denevéreknek és a csótányoknak van szárnyuk, de ők nem madarak. A madarak az egyetlen gerincesek, amelyek képesek repülni. Ez azonban nem feltétlenül jelenti azt, hogy minden madár tud repülni. Vessünk egy pillantást a madarak sajátosságaira.

A tollak béta-keratinból, egyéb fehérjékből és fényvisszaverő pigmentekből állnak. Úgy tűnik, pikkelyekből fejlődtek ki. A madaraknál ez a béta-keratin fehérjeforma a tollak, a csőr és a karmok fő összetevője. Könnyű, erős és hihetetlenül rugalmas, és a madár élete során regenerálódik. A tollak fontos szerepet játszanak a madarak életében, és főként repülésre, hőszabályozásra, tojások keltetésére, álcázásra, párzásra (egyes fajoknál), szél-, nedvesség- és napvédelemre stb. alkalmazkodnak. A tollak díszítőelemek is lehetnek udvarlási rituálék és területi megjelenítés. Ezeket a tollakat vagy tollakat nem repülésre tervezték, hanem megjelenítésre használják. Egy tipikus szárnytoll egy központi, merev nyélből áll, amely a madár testéhez legközelebb eső részen üreges, a másik vége pedig az a terület, amelyhez a lapátok mindkét oldalon rögzítve vannak. A toll bevezető élét repülés közben külső lapátnak nevezzük. Az ellenkező lapát szélesebb, mint a külső lapát, és belső lapátnak nevezik.

A szél a szárnyaid alatt.
A szárnyak a madarak egyik legmeghatározóbb tulajdonsága. Még a röpképtelen madarak is megtartották az adaptált szárnyakat, amelyeket udvarlási táncokhoz, fenyegetésbemutatókhoz vagy úszáshoz használnak. A szárnyak alakja és mérete fajonként változik a madár repülési módjától függően, és a szárnyjelölések hasznosak a madárfajok azonosításához. Négy különböző típusú szárny létezik, és a legtöbb madár ebbe a kategóriába tartozik. Szárny nélküli madarak nem léteznek. A 16. század óta kihaltnak tekintett Moa volt az egyetlen szárnyatlan madár.

Elliptikus vagy rövid, lekerekített szárnyak nagyfokú irányíthatóságot, kiváló manőverezhetőséget, gyors felszállást és sprintelési képességet tesznek lehetővé. Így megkönnyíti a szűk manőverezést szűk helyeken, például sűrűn növényzett területeken. Gyakoriak az erdei ragadozómadarakban és a talajon élő madarakban. Ilyen szárnyú madarak például a vörösbegy, a veréb, a galamb, a harkály, a fácán és a valódi sólymok.




Nagy sebességű szárnyak csontjaik viszonylag hosszúak, és a szárnyaik egy pontra elkeskenyednek, hogy lehetővé tegyék a nagy repülési sebességet alacsony légellenállás mellett, valamint az alacsony energiafogyasztást repülés közben, ami olyan madárfajokra jellemző, mint a swift, fecskék, sólymok és a gyorsaságra épített parti madarak.




Magas képarányú szárnyak jellemzőek a szárnyaló tengeri madarakra, például a sirályokra és az albatroszokra, amelyek szárnyaló és siklórepülésre specializálódtak. Hosszú, keskeny szárnyak, amelyek tökéletesek a nagy sebességű sikláshoz erős szélben, és segítenek a madaraknak kihasználni a rövid felfelé irányuló hullámokat. A nagy oldalarányú szárnyaknak hosszú taxira van szükségük ahhoz, hogy felszálljanak.




Széles szárnyaló vagy magasra emelhető szárnyak mély résekkel rendelkeznek a szárnyak végén, amelyek hatékonyan csökkentik a légellenállást, és tökéletesek szárnyaláshoz és sikláshoz, mivel a meleg levegő feláramlását szinte energia nélkül képesek repülni. Ezek a szárnyak szélesek és viszonylag hosszúak, lehetővé téve a fel- és leszállást meglehetősen szűk helyeken, nagy emelést, alacsony sebességű szárnyalást és lassú ereszkedést. Ez a szárnytípus a nagyobb fajok madaraiban található, mint a sólymok, sasok, keselyűk, libák és hattyúk.



Mindezek a törvényjavaslatok.
Azért van a szánk, és nem a csőr, mert egy „csípés” az arcán nem lenne túl kellemes érzés. Ráadásul nem kell élelmet, vizet, téglát vagy aktatáskát cipelnünk a szánkban, ehhez megvan a kezünk. A madarak viszont, vagy mondjuk más „szárny” nem. És utálom megtörni, haver, de kedvenc madárkaraktereink, Donald kacsa, Daffy Duck és Tweety, akiknek volt keze, és nem sokat használtak a csőrükből, nem voltak igaziak. Pszt!

Minden madárnak van egy csontos, keratinnal borított nyúlványa, amely a száját alkotja, és két alsó és felső állkapocsból áll. A felső állcsont jellemzően mereven rögzítve van (bár nem minden fajnál) a koponyához úgy, hogy nem mozdul el. Csak az alsó állkapocs mozog szabadon, és csuklósan nekitámaszkodik. A madarak számlájának legfontosabb funkciója az etetés, és gyakran bizonyos madártáptípusokhoz alakítják ki. Sok madár a számláját hordási, fúrási, prevenciós és egyéb feladatok eszközként is használja. A számla a madarak azonosításának egyik jellemzője. A legtöbb madármegfigyelő megfigyeli a madár számláját, hogy következtessen a táplálkozására és megismerje a madarak viselkedését.

A madaraknak különböző típusú számláik vannak, vegyünk egy dekkot.

Általános: A fejmérethez képest meglehetősen nagy szám, a felső állkapocs ívelt, az alsó állcsont pedig kisebb és laposabb, és többnyire madarakon, például szajkókon, szarkákon és varjakon található meg – a táplálék széles választékának opportunista ínyencei.

Rovarfogás: A számlák általában hegyesek és kis méretűek a teljes fejmérethez képest, majdnem hasonló méretű felső és alsó állkapocs. Az ilyen típusú számlával rendelkező madarak jártasak a rovarok elfogásában repülés közben, vagy közvetlenül a fákról, cserjékről, növényekről és még a talajról is.

Gabona- vagy magfogyasztás: A számlákat határozott háromszög alak jellemzi, és erős felső és alsó állkapocs, amely lehetővé teszi a madár számára, hogy betörjön a szemek és magvak héjába. A pinty verebek és a rózsamellűek az ilyen csőrű madarak példái.

Tűlevelű mag fogyasztása: A keresztszámlák az ilyen típusú számlák gyakori példái. Itt a felső és az alsó mandibula általában azonos méretű, a meghosszabbított hegyek el vannak tolva egymástól, ami azt eredményezi, hogy mindegyik mandibula átmegy a másikon vagy alatt. Ezeket a tippeket a fenyőtobozok magjainak kiértékelésére használják.

Nektár etetés: Általában a nektárral táplálkozó madarak rendelkeznek ilyen típusú számlával. Ezek a szálak hosszúak és finomak, mérsékelten lefelé ívelnek, ami lehetővé teszi a nektár összegyűjtését a virág tövéből. A kolibri az ilyen típusú számlával rendelkező madarak tipikus példája.

Gyümölcs evés: Ennek a törvényjavaslatnak a leggyümölcsösebb példája a Keel-csőrű tukán. A számla a fej méretéhez képest nagyon nagy. Mondanunk sem kell, hogy ez a csőr olyan madarakon található, amelyek gyümölcsöt esznek, és lehetővé teszik számukra, hogy megragadják és áttörjék a külső héjat a benne lévő puha gyümölcsig, és manipulálják a nagy gyümölcsdarabokat.

Vésés: Meglehetősen hosszúak és vékonyak, bár nagyon erősek, és a fatörzsekhez vagy ágakhoz üthetők. Használják üregek felnyitására, felszín alatti bogarak felderítésére és a környék többi madarainak jelzésére. A legelterjedtebb vésős madarak a harkályok.

Merülő háló: A pelikán a legjobb példa az ilyen típusú számlákkal rendelkező madarakra. Ezek a szárak egy hosszú, egyenes felső állcsontot alkotnak, gyakran kis horgas véggel, és egy alsó állcsontot, amely egy nagy bőrredőt tartalmaz, amely hálóként használható halak vagy héjas halak nagy korty vízbe csapására. A vizet leeresztik, majd a fogást lenyelik.

Felületi leválasztás: A felső állcsont részben az alsó állcsont hosszába hajlik. Az alsó állcsont megvastagszik és megnyúlik, és addig húzódik a vízen, amíg az étel ellenállásába nem ütközik, amikor a felső állcsont lecsapódik a csőben rekedt fogásra. Azoknak a madaraknak, amelyek közvetlenül a víz felszíne felett repülnek, a vízbe merítik a csőröt, hogy kis halakat fogjanak, ilyen típusú számla van.

Kasza: A szál hosszú, vékony és felfelé ívelt, és a vizes élőhelyeken és sársíkságokon gázoló madarak söprő mozdulataival párosulnak, hogy elkapják a rovarokat és más apró élőlényeket a felszíni vizekben vagy a sárban.

Szondázás: Ez a számla ideális férgek és más, a sárban vagy puha talajban jelenlévő kis gerinctelen állatok felszedésére. Hosszú, vékony lefelé ívelő forma határozza meg őket. A hosszúcsőrű göndör jó példa ebben a kategóriában.

Szűrő adagolás: Ezek a számlák általában egy határozott, majdnem 90 fokos visszaesést mutatnak, és egy nagy duzzadt alsó állkapocs. Ez lehetővé teszi, hogy a számla alsó fele vízbe kerüljön, míg a felső fele a levegőben marad. Ez a törvényjavaslat hatékonyan szűri ki a kis kagylóhalakat a vízből. A flamingók azok a madarak, amelyek ilyen típusú csőrrel büszkélkedhetnek.

Légi horgászat: Dobók a levegőben a jégmadár számára, aki ilyen típusú hosszú lándzsát sportol, mint a billenő. Segítségével kis halakat fog ki egy búvárrepülés közben felülről a vízbe.

Nyomozó horgászat: Viszonylag lapos, szétnyílt zsinór, amellyel egyes vízimadárfajok tó, folyó, tó vagy tenger felszínéről merülve űzik a halakat.

Öblítés: A dögevő madarak, akárcsak a keselyűk, opportunista madarak, amelyek állatok vagy más madarak elhullott tetemeivel táplálkoznak. Számláik meglehetősen nagyok, markáns horgas végükkel, ami segít a hús letépésében a testből. Gyakran nincsenek tollaik a csőr tövében vagy akár az egész fejen, mint néhány keselyűnél.

Ragadozó: Élesen horog, hogy megfogja és behatoljon a zsákmányba, miután elkapta, majd letépi a darabokat a könnyebb etetés érdekében. A ragadozó madarak, például a baglyok, amelyek kisemlősökkel vagy más madarakkal táplálkoznak, rendelkeznek ezzel a számlával.

Minden madár magzatvízben tojik. A madarak szaporodása megegyezik az emlősökével. A hím spermája átkerül a nősténybe, amikor megérinti a kloákát, ezt a cselekményt közismert nevén kloákacsóknak, romantikus huh! Ezt követően a hímivarsejt a petevezetékben csatlakozik a petesejthez, megtermékenyíti a petesejtet és kialakítja a petesejt magját. Ezt követi a sárgája, a fehérje és a héj kialakulása.


A tojások kemény héjúak, és keltetést igényelnek. Ez a testhő felhasználásának a célja, hogy a tojásokat a lehető legmagasabb hőmérsékleten tartsa az egészséges fejlődés és keltetés, és így a tojástartás érdekében. A tojásokat időnként meg lehet forgatni, és a szülőmadarak rövid nassolási és mosdószüneteket tartanak. A tyúkmama végezheti a legtöbb tojásültetést, vagy a házimunkát megoszthatja a tyúkpapa. Ez nagyon fajspecifikus. A tojás alakja, mérete és jelzései, a lerakott tojások száma, a szükséges lappangási idő és a fiókák kelési állapota madárfajonként eltérő.

Az emlősökhöz hasonlóan minden madár endoterm, és nem kizárólag a környezetre támaszkodik testhőmérsékletének fenntartásához. A madarak azonban elkényeztetik magukat a napozásnak nevezett helyen, és ez nem barnulási céllal történik, bár úgy tartják, hogy tiszta élvezet és kikapcsolódás céljából teszik ezt. A madarak felmelegítik magukat, ami növeli túlélési esélyeiket hideg időben, vagy amikor szűkös az élelem. A napozás abban is segít, hogy az ápolóolajukban lévő vegyületeket D-vitaminná alakítsák, ami elengedhetetlen az egészséghez. A napozás a paraziták eltávolítását is segíti, mivel a túlzott hő hatására a test más, a madár számára hozzáférhetőbb területeire költöznek. A madár ekkor tud megszabadulni tőlük pásztorkodás közben.


A madarak magas, hatékony anyagcserével vannak megáldva. Az emésztőrendszer egyszerű, de hatékony abban, hogy az ételt gyorsan hasznosítható energiává alakítsa. Az élelmiszerek gyorsan áthaladnak, a lehető legtöbb energiát kinyerve, és ennek következtében minimálisra csökkentik az emésztetlen élelmiszerek súlyát. Íme az egyszerű folyamat, mielőtt a varjú a fejedre kakil, és a napod szerencsés lesz. A nyelőcső (keskeny cső) táplálékot szállít a termésbe. A termés az emésztőrendszer zsákszerű kiszélesedése, ahol átmenetileg élelmiszert tárolnak. Proventriculus - a madár gyomrának 1. kamrája, ahol az emésztőenzimek lebontják a táplálékot. A zúza a 2. kamra, ahol a táplálékot izommozgások, valamint a madár által a táplálékkal együtt lenyelt apró kövek vagy szemcsék őrlik fel. A belek azok a csövek, amelyek továbbra is kivonják a tápanyagokat a zúzából kikerült táplálékból.


A madaraknak két lába van, hasonlóak az emlősökhöz, de nagyon eltérőek. A gólya például egy vattamadár, és hosszú vékony lábai vannak, amelyek alkalmasak a mélyebb vízben való mozgásra. Míg egy sasnak vagy keselyűnek vastagabb, erősebb lábai vannak a zsákmány befogására. Mit árul el ez a madárlábról? Különböző típusú madarak fejlődtek ki, és különböző lábformákat és hosszúságokat alakítottak ki, hogy megfeleljenek a legfontosabb szükségleteiknek. A madarak lábaikkal ücsörögnek, sétálnak és futnak, ugrálnak vagy megfogják zsákmányukat.


A madarak nagyon kifinomult kommunikációs készségekkel rendelkeznek, és legtöbbjük hangosan kommunikál kidolgozott dalokon és hívásokon keresztül. Sok faj esetében a kiterjedt kommunikáció a területvédelem, az udvarlási magatartás, a szülő-csibe felismerés és a közösségi együttműködés része.



&ldquoMiért&rsquos az a hátborzongató fickó, aki figyel minket?&rdquo

Kinek kell GPS, ha van egy kisbagolya!

A madarak éles navigációs készségekkel rendelkeznek, akár vándorló, akár nem vándorló madarak. A vándorló fajok számára ezek a készségek lehetővé teszik számukra, hogy több száz vagy több ezer mérföldes utakat tegyenek meg rendkívül változó éghajlati és földrajzi viszonyok között, és mégis évről évre ugyanarra a helyre érkezzenek. A nem vándorló madarak navigációs képességeiket felhasználva nehézség nélkül eljutnak ugyanazokhoz a táplálékforrásokhoz és fészkelőhelyekhez.


Minden madárnak van gerince, mint a többi gerincesnek. Az egyetlen különbség az, hogy a gerincesek ebbe az osztályába tartozó csontok könnyebbek, és tele vannak üregekkel és légzsákokkal, hogy megőrizzék könnyű súlyukat. A madaraknak szintén hiányoznak a fogaik, és hiányzik az állkapocs. Az üreges csontok száma fajonként változó. A legtöbbet azonban a sikló és szárnyaló madarak rendelkeznek. Néhány röpképtelen madárnak, például a pingvineknek és a struccnak csak szilárd csontja van.


A furcula &ndash a madarakra jellemző csont, amely a vacsoraasztalnál való nagy rángatózás okozója, ismertebb nevén a kívánságcsont. Ez a csont védi a mellkas üregét a szárnycsapások során, és megvédi a madarak mellkasi szerveit a túlzott nyomástól.



A madaraknak, mint minden más állatnak, megvannak a saját, egyedi túlélési készségeik a szárnyaikban. Ezek a túlélési ösztönök segítenek nekik, igen, tudod, túlélni! Ha madarak szerelmese vagy, és egy színes, csengős csevegőt készülsz szerezni társaságodnak, tudnod kell, hogy gyorsan tanul, és mindent, amit csinálsz, attól kezdve, hogy beteszed az asztalra, egészen a gyengédségig. érintés, meg fogja alapozni, hogyan fog viselkedni egész életében. Ahogy mondják: „Nincs olyan, hogy rossz tanuló, csak rossz tanár.” A tanulási folyamat valóban a születéskor kezdődik kis tollas barátaink számára. Példa erre az újszülött heringsirályok, akik tudják, hogy az anyjuk számláján lévő piros foltban harapnivalót tartanak, és azt csipegetik etetni. A csípés pontosabbá válik, ahogy repül az idő, és a fiókák megtanulják előre látni anyjuk számlájának helyzetét, amikor az visszatér a vadászatról. A madarak azt is megtanulják, hogy figyeljenek a ragadozókra azáltal, hogy megfigyelnek más madarakat, vagy dekódolják jellegzetes figyelmeztető jelzéseiket. A gyakorlás teszi a mestert, a madarak esetében pedig egyre jobban tudnak fészkeket rakni, ahogy öregszenek. Egyes madarak télen nyájakat alkotnak, mások egész évben nyájban maradnak, míg néhány magányos inkább egyedül marad. Egyesülve állunk, megosztottan bukunk – van jelentősége a madárkák számára is. A magányos madár sebezhetőbb a madarak, például a sólymok és a baglyok támadásaival szemben. Ez az a terület, ahol az állományban lévő madarak előnye, hogy több szemük van a táplálék felkutatására és a ragadozók észlelésére. A nyáj általában megtámad és elűz egy ragadozót, amit „mobbingnak” nevezünk. Sokkal nagyobb a kockázata annak, hogy egy ragadozó megtámadja az egyedül repülő madarat, mint egy nyájban élő madarat. Azonban egy nyáj tagjának megvan a maga pehelykészlete. A madarak gyakran felállítanak egy hierarchiát, vagy még pontosabban egy „csípős rendet” az állományon belüli dominancia tekintetében. Ezt valószínűleg a nyáj egyik zaklatója találta ki, az alacsonyabb rangú madarak alávetik magukat a magasabb rangú madarak csipkelésének, és a náluk alacsonyabb rangúakat csípi. Szóval kitalálod, hogy ki kapja elsőként az ételt, a vizet és a társakat? Ez bizony a legmagasabb rangú madár! Másoknak csak sorban kell állniuk, hogy sorra kerüljenek. Ez a módszer azonban hatékonyan csökkenti a versenyt, és bár nem tűnik annak, de a legalacsonyabb helyezést elérő madaraknak könnyű dolguk van – nem kell átverekednie magát a nyáj minden tagján minden ételmaradékért!

Egyes madarak színezetüket álcázásként használják, és mozdulatlanul maradnak, beleolvadnak környezetükbe, amikor a veszély közel van. Vicces módon ugyanazt a színt használják, hogy fellopják a zsákmányt. A legtöbb madár a kalap cseppjére menekül (amikor veszélyt észlel), de ha sarokba szorítják, és egyáltalán nincs menekülési útvonal, akkor foggal-körömmel, vagy még pontosabban csővel és karmokkal küzd! A madarak szintén nagyon területiek, és fenntartják és megvédik területeiket, hogy táplálékot, ideális fészkelőhelyeket találjanak és társakat vonzanak magukhoz. A csipogások dallamos szimfóniája, amely elindítja a napot, nem azért van, mert a madarak szeretnek énekelni. Ez vagy felhívás egy párért, vagy figyelmeztetés más madaraknak, hogy maradjanak a területükön. És ez még nem minden, a komponált dalok figyelmeztetésül szolgálnak a lehetséges veszélyekre, sőt egy madár kilétét is megmutatják – faja, neme és életkora, mint egy teljes profil – „Hé! Én egy nőstény gúnymadár vagyok, 2 éves és itt ülök! Merre vagy?"


Aerodinamikai repülési teljesítmény szárnyas sikló madarakban és denevérekben

Sok madár használja a hullámzó vagy siklórepülésnek nevezett repülési módot, ahol váltakozik a csapkodás és a siklás fázisai között, míg csak néhány denevér használja ezt a repülési módot. A madarak közül a szárnyas siklást általában a közepes és nagy fajok használják, ahol alacsonyabb energiaköltséggel bír, mint a folyamatosan csapkodó repülés.

Itt bemutatunk egy új modellt a szárnyas sikló állatok energetikai repülési gazdaságosságának becslésére, az emelő-ellenállás arány meghatározásával szárnysikló esetén a folyamatos csapkodó repüléshez és a folyamatos siklórepüléshez empirikus emelő-ellenállás arány becslések alapján. járat, ill. A modellt a közönséges swift repülési teljesítményadataira alkalmazzuk (Apus apus) és a kisebb hosszúorrú denevéré (Leptonycteris yerbabuenae). A közönséges swift tipikus siklószárnyú sikló, míg tudomásunk szerint a kisebb hosszúorrú denevér nem használ szárnyas siklót.

Az eredmények azt mutatják, hogy a modell szerint a flip-sikló közös swift akár 15% energiát takarít meg a folyamatos csapkodó swifthez képest, és ez elsősorban annak köszönhető, hogy a siklórepülésben rendkívül magas az emelő-ellenállás arány. hogy csapkodó repülésben közönséges swiftre. A kisebb hosszú orrú denevér viszont úgy tűnik, nem tudja csökkenteni az energiaköltségeket a szárnyas siklás révén. A szárnyas siklórepülés relatív költségeinek különbsége a közönséges sebesült és a kisebb hosszúorrú denevér között a morfológiai, repülési stílus és a ébrenléti dinamika különbségeivel magyarázható.

Az itt bemutatott modell értékes eszköznek bizonyul a szárnyas sikló állatok energikus repülési gazdaságosságának becslésére. Az eredmények azt mutatják, hogy a közönséges swiftek által természetesen használt szárnyas siklórepülés valóban a leggazdaságosabb a két repülési mód közül, míg a nem szárnyas siklású, kisebb hosszú orrú denevér esetében ez nem mondható el.

Grafikai absztrakt

Kiemelések

► Bemutatunk egy új modellt a szárnyas sikló állatok aerodinamikai teljesítményének becslésére. ► A flap-siklás modellt a közönséges sebesültek és a kisebb hosszúorrú denevérek adataira alkalmaztuk. ► A kisebb hosszú orrú denevérek nem tudják csökkenteni a repülési költségeket a szárnyas siklás révén. ► A csappantyús közönséges swift 15% energiát takarít meg a folyamatosan csapkodó swiftekhez képest. ► Javasoljuk, hogy a flip-siklás és a határolórepülés alapvetően különbözik egymástól.


Nézd meg a videót: Why dont poisonous animals poison themselves? - Rebecca D. Tarvin (Október 2022).