Полеты воображения. Разум и эволюция против гравитации

Пустельги, высматривая добычу, тоже зависают в воздухе, но иначе: они разворачиваются носом к ветру и летят со скоростью ветра, но в противоположном направлении. Таким образом, их скорость относительно земли равна нулю, тогда как скорость относительно встречного ветра достаточно велика, чтобы обеспечить подъемную силу. Для взмахов крыльями вверх и вниз у птиц есть отдельные мышцы. Большие грудные мышцы (pectoralis major) обеспечивают движение крыла вниз. Эти мышцы могут составлять 15–20 % веса тела. К тому же, как мы уже знаем, им нужен мощный киль грудины. Казалось бы, мышцы для взмаха вверх должны располагаться над крылом, у летучих мышей так и есть. А вот у птиц – нет. Эти мышцы (supracoracoideus) находятся под крылом и тянут его вверх при помощи “троса” (сухожилия) и “блока” через лопатку. Другие мышцы меняют угол наклона крыла, третьи – его форму, сгибая локтевой и запястный сустав.

Альбатросы по большей части парят и скользят по воздуху у самой поверхности моря, они – мастера энергосберегающего полета. К концу жизни альбатрос успевает налетать больше 1,5 миллионов километров и много раз облететь все Южное полушарие. Для обеспечения подъемной силы они пользуются не термиками, а природными воздушными течениями, парят низко и в некоторых случаях пролетают сотни километров, ни разу не сев, почти не шевелят крыльями и тратят совсем мало энергии. Самый крупный вид – странствующий альбатрос, обитающий в южных океанах, непрерывно летает вокруг света, всегда в одном направлении – вместе с преобладающим ветром. Альбатрос не просто пассивно позволяет ветру нести себя, поскольку это не дало бы подъемной силы. Ему нужен эквивалент термика, чтобы набрать высоту перед тем, как планировать вниз. Поэтому он попеременно то планирует по ветру, то поворачивается против него. Когда он летит против относительно слабого ветра у самой поверхности моря, он – словно самолет, набирающий подъемную силу ньютоновским и бернуллиевским способом. Это позволяет альбатросу подняться на такую высоту, с которой можно снова пуститься в долгий парящий спуск по ветру. На этой фазе цикла птица сбрасывает высоту, словно гриф, вылетевший из термика, или шерстокрыл, планирующий с вершины дерева. Затем, очутившись ближе к поверхности моря, где ветер слабее, альбатрос снова поворачивается против ветра и снова набирает высоту. Этот цикл птица повторяет столько, сколько потребуется, и при этом умело регулирует плоскость полета так, чтобы пользоваться восходящими воздушными течениями и вихрями, которые возникают над волнами. Воздушные течения, вырабатываемые волнами, не так надежны, как термики, и довольно нерегулярны. Чтобы обратить их себе на пользу, нужно чутко корректировать плоскость полета каждую секунду, а этого можно достичь только при помощи тонкой “электроники” – высокоразвитой нервной системы.

Для птицы вроде альбатроса, которая прекрасно умеет парить, будучи при этом очень крупной, проблемой становится взлет. Стартуя с земли, они проделывают примерно то же самое, что и самолеты. Сначала разбегаются по “взлетной полосе” против ветра, пока не наберут достаточную скорость, чтобы почувствовать давление на крылья снизу вверх. В колониях альбатросов всегда есть протоптанные взлетные полосы. Я видел их и на Галапагосах, и в Новой Зеландии. Но, в отличие от самолетов, альбатросы еще и машут крыльями, чтобы набрать дополнительную подъемную силу. А в открытом море они иногда садятся на воду, например, чтобы поймать рыбу или, может быть, отдохнуть, хотя могут и скользить над волнами на огромные расстояния. После этого им опять же трудно взлететь. Они хлопают крыльями изо всех сил и быстро бегут по поверхности – это напоминает энергичный взлет старого самолета-амфибии “Сандерленд” (правда, птица еще и машет крыльями). Такие же сложности со взлетом с воды возникают и у лебедей, поскольку они тоже достаточно крупные птицы. Я то и дело слышу громкий ритмичный шелест их крыльев и спешу посмотреть, как они взлетают с поверхности Оксфордского канала у меня под окном – медленно, с натугой.