Живая планета

Повышение давления под крылом и уменьшение его над ним обеспечивает подъем вверх. Это одна из основных сил, лежащих в основе полета. Шмелю, который гораздо тяжелее и сильнее трипса, нужны для подъема широкие крылья. Чтобы приводить их в действие, требуется немалая сила, и грудные сегменты шмеля заполнены мощными мышцами, которые необходимо разогреть, чтобы им хватило энергии поднять тело насекомого в воздух. Но в отличие от млекопитающих и птиц, шмели, как и прочие насекомые, не обладают постоянной температурой и получают тепло от солнца. Однако даже утром в температурных условиях, близких к нулю, шмель способен летать. Для этого он некоторое время быстро трепещет крылышками, разогревая мышцы. Он может даже «отключить» крылья, оставив внутренний мотор работать, пока температура его мышц не поднимется до температуры человеческой крови. Для сохранения тепла тело шмеля, как и у многих других крупных насекомых, покрыто густыми волосками, обеспечивающими теплоизоляцию. Стрекозы обеспечивают ее себе другим способом — внутри стенок их грудных сегментов расположены ряды пузырьков с воздухом. Обзаведясь столь мощными моторами, насекомые стали замечательными аэронавтами. Медоносная пчела способна производить 15 тысяч взмахов крыльями в минуту, а стрекоза развивает скорость до 30 километров в час.

Еще две большие группы животных поднялись в воздух вслед за насекомыми. Около 140 миллионов лет назад в результате эволюции некоторых пресмыкающихся возникли птицы, и много позже, примерно 60 миллионов лет назад, насекомоядные млекопитающие дали начало летучим мышам. И у птиц, и у летучих мышей в крылья преобразовались передние конечности. У летучих мышей четыре чрезвычайно удлинившихся пальца соединены тонкой, растягивающейся кожистой перепонкой, большой же палец остался свободным и служит для расчесывания шерсти, а также крючком для передвижения по веткам и карнизам. У птиц уцелел лишь один палец, но он стал длинным, сильным и несет на себе перья. На переднем краю птичьего крыла сохранился рудимент большого пальца, также покрытый перьями. Летучие мыши, отдыхая, висят вниз головой, потому что держатся за опору задними ногами, и, чтобы подняться в воздух, им достаточно просто разжать когти. Более крупные, питающиеся плодами виды предварительно раза два взмахивают крыльями, приподнимая туловище, но и это не требует особых усилий. Птицы же в подавляющем большинстве не только летают, но и ходят, а взлетать с земли, преодолевая силу тяжести, — задача не из самых простых. Решается она с помощью массивных мышц, соединяющих сустав крыла с далеко выступающим килем на грудине, к которому они прикреплены. Необходимое топливо — кислород в крови — в больших количествах подается очень большим сердцем. О его относительных размерах можно судить, сопоставив сердце воробья с сердцем мыши: первое вдвое крупнее. Тело птицы покрыто самой лучшей теплоизоляцией, какую только создала природа, — перьями, и температура его на несколько градусов выше, чем у человеческого, так что летательный аппарат приводится в действие мгновенно. Работая крыльями и отталкиваясь ногами, большинство птиц легко взмывает в воздух.

Но чем тяжелее птица, тем больше должны быть ее крылья и тем сильнее и быстрее надо взмахивать ими, чтобы взлететь. Однако есть еще способ обеспечить подъем по вертикали. Если крыло по внешней поверхности имеет определенный изгиб, то обтекающий его воздушный поток создает необходимое низкое давление над ним и высокое снизу. Воздушный поток обеспечивается либо ветром, либо быстрым движением крыла. А лучше всего использовать и то и другое одновременно — побежав навстречу ветру.

Размах крыльев странствующего альбатроса равен трем с половиной метрам — таким не может похвастать ни одна другая птица, но вот быстро ими взмахивать практически невозможно. Поэтому, чтобы взлететь, странствующий альбатрос должен пользоваться другим способом. Часто он гнездится на краю обрыва и просто прыгает с него. Другие виды альбатросов гнездятся плотными колониями на невысоких океанских островах, но, как бы ни было тесно, как ни велика потребность в гнездовых участках, альбатросы непременно оставляют свободное пространство по краю, а порой и в середине своей колонии. Это их взлетная полоса, и направление ее точно соответствует направлению ветра, наиболее обычному для тех мест. Птицы выстраиваются в очередь у конца полосы головой к ветру, точно вереница реактивных лайнеров в крупном международном аэропорту, и каждая в свой черед пускается бегом во всю мочь, шлепая по земле широкими перепончатыми лапами и взмахивая огромными крыльями со всей возможной быстротой. Затем в результате их усилий и стремительных воздушных потоков, обтекающих их крылья, они поднимаются над землей и мгновенно преображаются в красивейших летунов, изящно парящих над морским простором. Но в безветрии им было бы отчаянно трудно оторваться от земли.