Суперсила арктических птиц
Что роднит с ними человека, почему в полярных широтах так мало ярко окрашенных видов, отчего их лапки не мёрзнут и какое оно, птичье молоко
Кайра
«Почему ж эти птицы на север летят, если птицам положено только на юг?» – задавал вопрос Владимир Высоцкий в своей песне про Арктику, и ведь для многих из нас этот вопрос остался без ответа. Конечно, миграции птиц сезонны и имеют противоположные направления в зависимости от времени года. Арктическое лето быстротечно и все процессы в природе здесь происходят стремительно. Нужно очень торопиться, чтобы успеть оставить потомство, пока не вернулась зима. Для птиц это период благоденствия, потому что летом здесь нет недостатка в корме, однако это и период особых забот.
Многие птицы Арктики прилетают на эти северные берега и моря еще в межсезонье, а некоторые и вовсе совершают лишь небольшие миграции, придерживаясь северных широт. Что же позволяет им выживать в таком непростом климате? Очевидно, у птиц есть свои сверхспособности, выделяющие их среди других организмов. Об этих способностях и адаптациях птиц мы и поговорим в нашей статье.
Миграция гаг-гребенушек
Миграция морянок
Нас с вами, как представителей млекопитающих, с птицами роднит наша теплокровность. Никакие другие организмы на земле, за исключением ещё очень редкого вида рыб, этой способностью не обладают, а потому их жизнь и активность напрямую связаны с температурой окружающей среды. Температура понижается и организмы впадают в анабиоз. Птицы, как теплокровные организмы, могут противостоять холодам или по крайней мере перемещаться в те места, где температура повыше и корма побольше.
Но чтобы птицам улететь, они должны подняться в небо, а тут уже начинаются ограничения. Подобно авиапассажирам, которых всегда ограничивают габариты и вес багажа, у птиц тоже есть ограничения. Для того, чтобы птица могла лететь, её масса не должна превышать 15 кг. Размах крыльев птиц не может превышать 3,5 метра. Но ведь есть птицы, которые не летают. В Антарктике – это пингвины. Но у них тоже есть свои пешие миграции, которые зависят от времени года. В Арктике жила похожая птица, напоминавшая небольшого пингвина, звали ее бескрылая гагарка. Но с появлением в Арктике человека эта беззащитная птица была истреблена. Зато до наших дней тут сохранились кайры – многочисленные морские птицы, внешне очень напоминающие маленьких пингвинчиков. Эти птицы умеют летать, но когда они попадают на сушу – ходят вразвалочку настоящей пингвиньей походкой.
Кайра
Черно-белая минималистичная окраска кайр очень характерна для птиц Арктики. Яркое оперение у северных птиц встречается редко. Большинство из них окрашены в белые, серые и коричневые цвета. Почему же в полярных широтах мало ярких птиц? Все мы знаем, что цвет нашей кожи определяется содержанием меланина. Мы загораем и становимся темнее, ну а некоторые люди имеют тёмную кожу от рождения. Вот и у птиц оттенки чёрного и коричневого цветов обеспечиваются поступающим внутрь пера меланином. За яркие цвета отвечают жирорастворимые пигменты. Их обилие делает перо более рыхлым и разрушает теплоизолирующую плёнку. В тропических странах с этим проблем нет, а вот северным птицам тепло надо беречь, поэтому окрас у них более скромен.
Бургомистр
Чайки моевки
Бургомистр
Кстати, раз уж мы упомянули нашу с вами способность загорать, стоит сказать, как с этим обстоят дела у птиц. Кожа птиц, как и кожа рептилий, практически лишена желез. Есть у них только копчиковая железа, вырабатывающая жироподобное вещество, которым птица при помощи клюва смазывает своё оперение. Этот жир не позволяет высыхать кератину, белку, из которого состоят перья, сохраняя аэродинамические свойства пера. Но такая смазка перьев ещё и позволяет птицам «загорать», так как жир содержит провитамин Д, который под действием ультрафиолета превращается в витамин Д и поглощается птицей в процессе чистки перьев. Вот такая двойная польза: и смазка для перьев и ценные витаминчики.
Бургомистр
Контрастная окраска, характерная для некоторых птиц Арктики, это не только адаптация, связанная с пигментом, но и защита от хищников. Такая форма окраски называется дизруптивной – она нарушает общий контур тела животного, – хищнику становится сложнее понять его форму и размеры. В тропиках, к примеру, дизруптивную окраску имеет зебра, ее полосы сбивают хищника, ему сложно становится разобрать размеры животного. А небогатая палитра цветов еще и позволяет животному скрыться на фоне окружающей среды.
Кайры
Моевки
Когда наблюдаешь, как быстро птицы машут крыльями, невольно задаешься вопросом: как же нужно часто дышать, чтобы хватало кислорода на такое активное движение? Но у птиц есть свой секрет, связанный с дыханием. Лёгкие птиц практически нерастяжимы, но несмотря на свои небольшие размеры, они пропускают через себя больше воздуха, чем лёгкие млекопитающих. Дело в том, что лёгкие у птиц соединены с воздушными мешками, которые располагаются между внутренними органами птиц. При вдохе птица наполняет задние воздушные мешки, а при выдохе опустошает передние мешки. При этом воздух предыдущего вдоха прокачивается через легкие, снабжая их кислородом. Таким образом, из задних воздушных мешков в легкие птицы свежий воздух поступает и на вдохе, и на выдохе, в два раза интенсивнее обогащая кровь птицы кислородом. Такое двойное дыхание позволяет птицам летать на очень большой высоте. Там мало кислорода, но птицы его очень эффективно усваивают.
Моевка
Халей
Дыхание птиц
Особенно важен такой дыхательный навык птицам-дальнобойщикам. Есть на свете рекордсмен среди птиц, который ежегодно посещает не только север, но и юг нашей планеты. Речь о полярной крачке – маленькой птичке массой около 100 г, ежегодно мигрирующей из Арктики в Антарктику и обратно. Вся её жизнь проходит в полете. За год крачка преодолевает в среднем расстояние 30–50 тысяч километров. И ещё это единственная птица, которая летает вглубь Антарктиды. Полярной крачке принадлежит мировой рекорд по протяженности годовой миграции. В 2016 году при помощи геолокатора был зафиксирован перелёт крачки от места гнездования в Гренландии до Антарктики и обратно, протяжённость которого составила 92 000 км. Средняя скорость полёта при этом без пауз на отдых – почти 28 км/ч. А каждый такой перелёт длится примерно месяц. В среднем за жизнь полярная крачка пролетает более чем двукратное расстояние до Луны и обратно и видит дневного света больше, чем любое живое существо на нашей планете. Вот такой рекордсмен!
Полярная крачка
В морях Арктики можно встретить снующих над водой птиц, которые не машут крыльями, а, подобно реактивным самолётам, проносятся мимо на большой скорости, резко взмывая вверх. Птица поднимается в потоке воздуха, а потом разворачивается поперёк, подставляя ветру крыло. Из-за разности давлений под крылом и над крылом возникает подъёмная сила и птица взлетает. Этих птиц относят к трубконосым, среди которых – альбатросы, буревестники, глупыши. В локтевом суставе у них есть косточка, позволяющая защёлкнуть крыло в раскрытом положении и отключиться от строгого контроля воздушных потоков. Они могут даже спать в полёте благодаря этому приспособлению. Ещё у трубконосых в носу имеется устройство, напоминающее трубки Пито: давление в вертикальной трубочке зависит от высоты подъёма, а давление в горизонтальной трубочке – от скорости набегающего воздуха. На заре авиации такие приборы стояли на самолётах.
Динамическое парение
Альбатросы, обитающие в южном полушарии, не смогли пересечь экватор, потому что там отсутствуют воздушные потоки, необходимые для их динамического парения. Так что в северном полушарии альбатросов не встретишь. Зато в северных морях живут их родственники – глупыши. Эти птицы облетают очень большие пространства, потому что корм добывают на широких морских просторах. Они идеальные планировщики, их грациозным полетом можно любоваться бесконечно.
Глупыш
Когда смотришь на тонкие лапки птиц, которые прилетают и садятся на борт арктических судов, невольно съеживаешься от холода, потому что даже летом температура тут редко поднимается намного выше нуля градусов и металл под их лапками кажется ледяным. Эти тонкие птичьи пальчики вот-вот превратятся в льдинки и уже никогда не отогреются. Почему же они сидят и не мёрзнут? Оказывается, у птиц есть отличный механизм согревания. Большая часть птичьей ноги, где проходят мышцы, покрыта перьями и находится в тепле. А дальше между голенью и пальцами идёт длинная обтянутая кожей кость под названием цевка. Вдоль неё идут сухожилия, и уже нет таких плотных мышц, которые могли бы легко замёрзнуть. А ещё рядом с веной тут проходит артерия с очень горячей кровью, идущей от сердца. Вот поэтому ножки и не мёрзнут – остывшая венозная кровь тут же согревается горячей артериальной. А у нас с вами всё не так: ноги и руки покрыты мышцами с большим количеством капилляров, поэтому и сидеть так на морозе мы не можем.
Халей
Чайки моевки
Бургомистр
Халей
Моевки
Строение лапы
Ну а самым арктическим из всех северных птиц, которые проводят круглый год вблизи полярного круга – полярной сове и белой куропатке, пришлось дополнительно утеплять свои лапки. Даже пальцы на лапах у них имеют оперение. Такая вот птичья обувь.
Белая куропатка
Полярная сова
Ну и в заключение стоит сказать о ещё одной особенности птиц, которая характерна не только для севера. Речь о птичьем молоке. Так называют не только торт, но и нечто мифическое, что может существовать только в сказке. Тем не менее, у птиц есть, что предложить своим птенцам, если корма поблизости не оказалось. Зубов птицы не имеют, и для измельчения пищи им служит зоб. В период размножения у некоторых птиц в зобу происходит активное деление клеток. Эти клетки содержат много жира. Время от времени эпителий зоба отслаивается и этим эпителием, вполне съедобным, птицы кормят своих птенцов. Вот такое птичье молоко.
***
Владислав Новиков, специально для «ГоАрктик»
