Понимание хищных птиц или почему они такие?

ColumbaRius · 06.07.2013 16:08:18

Все ХП сильно отличаются друг от друга размерами, строением, поведением и, соответственно, добычей.
Далеко не все из них пригодны в соколиной охоте!
Почему сложилось именно так можно понять, зная основные функциональные особенности строения хищных птиц.
Об этом как раз данная тема. Думаю, она окажется полезной, как новичкам в соколиной охоте, так и многим уже практикующим сокольникам.
Начну публикации с фундаментальных работ Б.К. Штегмана. Текст автора (1937) "немного" устарел, но первоисточник не заменят никакие пересказы (под сокращением Фиг., т.е. "фигура", следует понимать Рисунок).

ColumbaRius · 29.10.2013 23:50:48

«…Способы полета, используемые разными хищными птицами во время охоты, чрезвычайно различны. Большинство крупных хищных птиц и многие средних размеров охотятся среди открытого ландшафта, летая на более или менее значительной высоте над землей и обыскивая находящийся под ними участок. Сходный способ разыскивания добычи мы видим также у трупоядных грифов.
Необходимым условием для данного типа охоты является плавный, не слишком быстрый полет, дающий возможность подробно разглядывать обыскиваемые места. Кроме того, при этом типе охоты хищные птицы ежедневно проводят на крыльях по много часов, что требует возможно большей экономии в расходовании энергии во время полета. Поэтому упомянутые хищные птицы по возможности используют восходящие токи воздуха для парящего полета. Будучи в общем жителями суши, хищные птицы для парения пользуются главным образом течениями термического порядка. Для этой цели у них сильно увеличена поверхность крыльев, причем увеличена как длина, так и ширина их. Все парящие хищные птицы имеют не только длинные, но и широкие крылья. Особенно же резко данный тип крыльев выражен у грифов, облетающих при разыскивании падали часто громадные пространства: у них крылья особенно поражают своей длиной и чрезвычайной шириной (фиг. 21). Для устойчивости таких больших плоскостей необходим достаточно большой каркас. Действительно, у хищных птиц, приспособленных для парения, сильно удлинен скелет крыла, в особенности, предплечия. Интересно, что у орлов ulna (локтевая кость) всегда значительно длиннее, чем humerus (плечевая кость), а у грифов, имеющих максимальное удлинение скелета крыла, эта разница столь велика, что при сложенном крыле сгиб его далеко выдается впереди тела. Причина особого удлинения у парящих хищных птиц именно предплечия следующая. Как известно, у большинства птиц humerus лишен настоящих маховых, которые начинаются лишь с локтя. При распростертом крыле локоть отходит от тела, последние же маховые от него направляются не параллельно телу, а своими вершинами приближаются к нему. В остальном расстояние между локтем и телом заполняется удлиненными верхними и нижними кроющими крыла, так называемыми плечевыми и подмышечными (фиг. 22). Понятно поэтому, что при чрезмерном удлинении humerus расстояние между локтем и телом не могло бы быть заполнено поворотом последних маховых и плечевыми и неминуемо здесь оставался бы зазор. Конечно, при очень широком крыле, т.е. длинных маховых второго разряда, humerus может быть длинным, но все таки его удлинение ограничено вышеуказанными причинами. Поэтому у хищных птиц удлинение скелета должно идти главным образом за счет удлинения предплечия, к которому прикреплены маховые второго разряда. Известное исключение представляет собой скопа: у нее крылья узкие при очень длинном скелете крыла, вследствие чего на плечевом отделе образовались «третьестепенные» маховые, напоминающие собой remiges tetriariae альбатросов и олуш.

Фиг. 21. Силуэт парящего грифа (Gyps himalayensis Hume). Характерны большая длина и ширина крыльев, а также сильное развитие пропеллерных маховых.

Фиг. 22. Распростертое крыло грифа (Aegypius monachus L.). Обе фаланги второго пальца (a и b) вытянуты, вследствие чего все пропеллерные маховые веерообразно расставлены. Последние маховые II разряда, прикрепленные к проксимальной части предплечья, своими вершинами приближаются к телу и прикрываются сверху плечевыми (s).

Редактировался ColumbaRius (30.10.2013 23:13:07)

ColumbaRius · 30.10.2013 00:01:00

К упомянутым особенностям скелета крыла хищных птиц, приспособленных к парению, прибавляется еще своеобразное строение мускулатуры: у них musculus pectoralis (грудная мышца) состоит из двух явно разделенных слоев, внутреннего и внешнего. Насколько известно, оба слоя работают лишь во время активного полета. Во время же парения напрягается один внутренний слой, между тем как внешний находится в состоянии покоя.
Вершины крыльев у парящих хищных птиц, как правило, широкие и тупые. Маховые I разряда у них расходятся сильно веерообразно, причем первые 4-7 из них в вершинной части не перекрываются и резко сужены, образуя так называемый тип «пропеллерных маховых». Значение этих «пропеллерных маховых» во время парения, видимо, следующее: они от давления воздуха своими вершинами загибаются сильно вверх, образуя собой нечто вроде «стабилизатора», увеличивающего устойчивость полета при медленном парении.
Когда хищная птица парит, крылья ее производят впечатление большой неподвижности, напоминая собой поддерживающие плоскости самолета. Однако, эта неподвижность только кажущаяся. На самом деле парящая хищная птица в зависимости от изменения воздушных токов меняет положение крыльев – то изменяет угол атаки, то перемещает центр поддерживающей силы относительно центра тяжести и т.д. Кроме того, она с изменением величины поддерживающих поверхностей регулирует быстроту скольжения, а также вертикальное движение (подъем и опускание). У парящего грифа с максимально распущенными крыльями передний край их представляет собой прямую линию, между тем как пропеллерные маховые раскинуты широко веерообразно (фиг. 22).
При таком положении крыльев угол скольжения наиболее пологий, но быстрота скольжения сравнительно невелика. Данные качества полета полезны для грифа при обыскивании какого-нибудь участка или при использовании восходящего тока воздуха для подъема. Если же грифу необходимо совершить более быстрый перелет, то он, забравшись на достаточную высоту, более или менее подбирает крылья, увеличивая этим несколько крутизну скольжения, одновременно увеличивая весьма значительно быстроту передвижения (фиг. 23). Для достижения бОльших скоростей скольжения хищные птицы сгибают в большей или меньшей степени кисть, отчасти также локтевой и плечевой суставы. При этом приобретает большое значение musculus extensor patagii longus, натягивающий переднюю перепонку крыла (propatagium) при любом приближении кисти к телу, чем обеспечивается обтекаемость формы крыла. Поэтому у хищных птиц, часто скользящих с подобранными крыльями, данный мускул сильно развит. Впрочем, у самых крупных хищных птиц (у орлов, в особенности же у грифов) есть еще приспособление для более точного регулирования быстроты скольжения. Как уже было отмечено, обе фаланги второго пальца крыла крупных хищных птиц отличаются сравнительно большой подвижностью (первая фаланга 2-го пальца двигается вместе с единственной фалангой 3-го пальца). Однако, пальцы несут на себе часть маховых, и именно вершинная фаланга 2-го пальца первое маховое, основная фаланга 2-го пальца второе и третье маховые, единственная фаланга 3-го пальца – четвертое маховое. При вполне вытянутом крыле маховые первого разряда раскинуты широким веером и вершинами не перекрываются (фиг. 22).
Когда подогнута вершинная фаланга 2-го пальца то с ним отходит назад первое маховое, перекрываясь вторым (фиг. 24), когда кроме того подогнута и основная фаланга 2-го пальца (вместе с 3-м пальцем), то отходят назад первые 4 маховых, взаимно перекрываясь (фиг. 25). Хотя при этом как будто большого изменения в величине поддерживающих плоскостей и не происходит, все же описанные движения, как установлено наблюдениями, оказывают сильное влияние на быстроту скольжения.
Поэтому грифы, наиболее совершенно приспособленные для парения, обычно регулируют быстроту движения лишь сгибанием пальцев и только сравнительно редко пользуются подгибанием карпальной части или подбиранием всего крыла, как более радикальным средством…»

Фиг. 23. Крыло грифа с подогнутой кистью с участием метакарпальной кости (m) в изгибе. Сильно ускоренное скольжение.

Фиг. 24. Распростертое крыло грифа с подогнутой I фалангой (а) второго пальца, вследствие чего прикрепленное к ней первое маховое отводится назад и перекрывается вторым.

Фиг. 25. Распростертое крыло грифа с подогнутыми обеими фалангами (а и b) второго пальца и единственной третьего пальца (с), вследствие чего первые 4 маховых отведены назад и взаимно перекрываются (ускоренное скольжение).

ColumbaRius · 30.10.2013 00:02:58

«…Наоборот, прочие хищные птицы для ловли добычи обычно пользуются быстрым скольжением с максимально уменьшенной плоскостью крыльев, часто при весьма крутом уклоне. Такое быстрое скольжение с крутым уклоном, называемое «броском» практикуется в большей или меньшей степени всеми хищными птицами, ловящими живую добычу. Орел, заметив во время парения добычу, складывает наполовину крылья и стремительно бросается на нее. Следует отметить, что чрезмерно длинный скелет крыла во время броска является помехой, так как даже в подобранном виде имеет слишком большое лобовое сопротивление. Здесь происходит борьба различных принципов приспособления и в результате мы видим, что все хищные птицы, приспособленные к броскам, имеют не столь длинный скелет крыла, как грифы, т.е. менее совершенно приспособлены к парению, чем последние. От грифов прочие парящие хищные птицы отличаются еще присутствием более длинных рулевых, что, по-видимому, в первую очередь связано с необходимостью внезапного торможения после стремительного броска на землю. Всякая птица при внезапном торможении действует крыльями по типу трепещущего полета в обратном направлении («контрпар»). Но так как центр тяжести у всех птиц находится позади плечевых сочленений, на которые передается сила движения крыльев, то при несколько приподнятом корпусе и обратном движении крыльями, благодаря инерции, птица легко может опрокинуться на спину. Этому противодействует хвост, поворачиваемый в раскрытом виде против движения и оказывающий таким образом тормозящее влияние на заднюю часть тела. Из вышесказанного вытекает следующее: чем больше плоскость хвоста, тем энергичнее птица может тормозить крыльями, не опасаясь опрокинуться на спину. Таким образом, становится вполне понятным, что хищные птицы, схватывающие внезапным броском добычу, находящуюся на земле (например орлы и сарычи), должны иметь достаточно длинные и широкие хвосты.
Однако, удлинение хвоста у указанных хищных птиц привело еще к другому приспособлению. Во время быстрого движения (броска) большая плоская поверхность, находящаяся у заднего конца тела, в отношении обтекаемости является невыгодной: вдоль нее легко образуются вихревые движения воздуха (в дальнейшем мы увидим, что у самых быстрых летунов, у соколов, хвост сильно укорочен). Поэтому у длиннохвостых хищных птиц кроющие перья хвоста всегда сильно удлинены: они заметно удлиняют веретенообразную форму тела и создают совершенно постепенный переход к рулевым. Во время броска, когда рулевые сложены, они вообще мало выделяются из-под кроющих.
Как уже было указано, у хищных птиц, приспособленных к парению, крылья очень широкие. Однако, такой тип крыла не способен противостоять очень сильным ветрам. Поэтому единственная хищная птица, узко приспособленная к питанию рыбой и летающая главным образом над водой (где часты сильные ветры), а именно, скопа, имеет узкие и острые крылья и во время полета больше всего похожа на крупную чайку. Впрочем, тип охоты ее мало изменился. Она парит над водой, высматривая рыбу, плавающую близ поверхности. Высмотрев добычу, она стремительно бросается в воду, иногда скрываясь под поверхностью; схватывает же рыбу всегда лапами, как настоящая хищная птица.
Парящим полетом во время охоты в большей или меньшей степени пользуются весьма многие хищные птицы и вышеописанный тип охоты является наиболее обычным. Однако, приспособленные к нему формы не отличаются ни особой ловкостью, ни особой стремительностью. Таким образом, они могут охотиться лишь среди открытого ландшафта и не в состоянии ловить летящую добычу. Эти способности развились у других видов, коренным образом отличающихся по своим летным качествам от предыдущих…»

ColumbaRius · 30.10.2013 23:07:53

«…Специально к охоте на летящих птиц приспособлены сокола, относящиеся к наиболее быстрым летунам вообще. У них приспособленность к скоростному полету сказывается во всем. Корпус у этих птиц достигает максимальной компактности и неподвижности соединения отдельных частей между собой (спинные позвонки всегда срастаются в os dorsal – спинная кость). Скелет очень крепкий, все кости компактны и толсты, в особенности, грудина весьма массивна. Несмотря на достаточно сильное развитие воздушных мешков, тело тяжелое. Контурное оперение гладкое, прилегающее, создающее максимально обтекаемые формы. В результате мы видим у соколов тело правильной веретенообразной формы, спереди закругленное, кзади заостряющееся, с гладкой поверхностью, напоминающее собой живой метательный снаряд. Хвост у соколов короткий и жесткий. Крылья построены по типу «скоростного» крыла. Так как при быстрых взмахах, которыми характеризуется стремительный активный полет соколов, в целях экономии энергии необходимо возможное приближение центра тяжести крыльев к телу, то понятно, что скелет крыла у этих птиц должен был сократиться в длине. Действительно, мы видим у соколов сокращение длины как humerus, так и ulna +radius. Лишь карпальная часть крыла, к которой прикреплены маховые I разряда, осталась длинной, что стоит в связи с сильным развитием последних. Понятно, что скоростное крыло для активного полета должно быть достаточно длинным: чем больше участок крыла удален от тела, тем больше его размах, а следовательно и производимая им работа. Вследствие этого мы должны ждать у соколов в виде компенсации за сокращение длины скелета, сильное удлинение маховых I разряда, что в действительности и имеет место. Крылья соколов узкие, длинные и острые, маховые необычайно жесткие (фиг. 26). Узость крыльев значительно уменьшает лобовое сопротивление их, уменьшая одновременно опасность вибрирования заднего края во время стремительного скольжения; толщина и крепость маховых тоже противодействует их вибрированию. Сравнительно большая тяжесть тела обуславливает довольно большую нагрузку поддерживающих плоскостей, следовательно и большую движущую силу при скольжении, что в связи с максимальным уменьшением лобового сопротивления, приводит к необычайно высокой скорости скольжения. Сильное развитие летательной мускулатуры дает соколам возможность быстро возмещать потерю высоты, являющуюся результатом сравнительно крутого угла скольжения (вследствие большой нагрузки поддерживающих плоскостей) и с легкостью передвигаться на большие расстояния полускользящим полетом. Главная же способность полета соколов – это их молниеносный бросок, по стремительности не имеющий равного в животном мире. При этом крылья подбираются настолько, что маховые I разряда направлены прямо назад, параллельно телу, шея максимально втянута, так что голова сливается с телом, хвост совершенно сложен (фиг. 27). Угол скольжения бывает различный: вначале броска он обычно довольно крутой, но постепенно становится более пологим, так что к моменту схватывания добычи сокол движется уже более или менее горизонтально. Крутизна угла скольжения зависит также от дальности броска. Чем дальше находится добыча, тем более пологим должен быть и бросок. Налетая на добычу, сокол, вытянув вперед лапы, со всего размаха ударяет ее, причем удар этот бывает настолько силен, что оглушает или даже убивает добычу. Сокол же сам не страдает от таких толчков вследствие необычайной крепости его сложения.
Таким образом, мы видим, что сокола, благодаря необычайной стремительности броска, могут без труда ловить любых птиц на лету. Однако, наиболее специализированные из них только и могут ловить летящую добычу, сила броска их настолько велика, что при ударе на добычу, находящуюся на земле, они неминуемо должны были бы разбиться. По той же причине сокола могут охотиться лишь в открытых местах, между тем как в лесу добыча находится в полной безопасности от них. Кроме того, сокола, вследствие сравнительно большой нагрузки поддерживающих плоскостей, могут парить лишь при сильных восходящих токах воздуха, т.е. далеко не всегда, во время же парения должны быстро скользить, не будучи в состоянии замедлять полета…»

Фиг. 26. Летящий сокол-сапсан. Характерны узкие, острые крылья с коротким скелетом, приспособленные для быстрого активного полета.

Фиг. 27. Сокол-чеглок во время броска.

Редактировался ColumbaRius (30.10.2013 23:10:52)

ColumbaRius · 30.10.2013 23:17:30

«…Третье направление, в котором развилась специализация полета хищных птиц, это приспособление к охоте среди леса, наиболее ярко выраженное у ястребов. Первым требованием для такого типа полета является верткость. Что же касается условий необходимых для верткости полета, то из них первым является умеренная быстрота: чем больше быстрота поступательного движения, тем больше центробежная сила во время поворота. Кроме того верткости полета способствует возможно большее укорочение крыльев, что происходит от следующей причины. Во время поворота крыло, обращенное в сторону поворота, проходит меньший путь, чем противоположное, которое представляет, следовательно, большее сопротивление, что понятным образом противодействует повороту. Чем больше таким образом размах крыльев, тем больше разница в сопротивлении воздуха между обоими крыльями во время поворота, тем меньше соответственно с этим наибольшая крутизна поворота. Однако, простое укорочение крыльев еще недостаточно: при уменьшении длины уменьшается и площадь их, т.е. увеличивается нагрузка, что, в свою очередь, приводит к увеличению скорости скольжения, а следовательно и к уменьшению верткости полета. В качестве компенсации для сохранения небольшой нагрузки поддерживающих поверхностей и небольшой скорости скольжения в таких случаях необходимо сильное увеличение ширины крыла. Действительно, у ястребов мы видим короткие и очень широкие крылья (фиг. 28). Кроме того у них сильно развиты «пропеллерные» маховые, имеющие к тому же особую форму, еще усугубляющую их действие. Дело в том, что у них первые маховые I разряда саблевидно изогнуты назад. При такой форме пропеллерные маховые от каждого удара крыла поворачиваются значительно сильнее, чем это делают прямые маховые, так что поступательное движение, даваемое ими, тоже заметно больше. Такое устройство крыльев при небольшой длине и чрезвычайно сильном развитии летательной мускулатуры дает ястребам возможность внезапно взлетать, достигая почти сразу же максимальной быстроты полета, качество весьма ценное во время охоты среди лесной чащи. Однако, для полета в указанной обстановке еще недостаточна верткость и способность к быстрым и сильным взлетам – необходима также способность к исключительно быстрому торможению во время внезапных посадок. И действительно, у ястребов способность к внезапному торможению полета развита значительно больше, чем у всех прочих хищных птиц, в связи с чем у них хвосты необычайно длинные и широкие. Впрочем, ястребы, охотящиеся в значительной степени за летающей добычей, должны быть способны на хотя бы кратковременное, но значительное ускорение полета во время скольжения (т.е. бросок). Этому противодействует вышеописанная форма крыла, в особенности же расходящиеся пальцами пропеллерные маховые, во время быстрого скольжения легко начинающие вибрировать. Для устранения данного недочета, крыло ястребов имеет следующие особенности. У него вершинная часть сравнительно узкая, несмотря на сильное развитие пропеллерных маховых. Вследствие этого, во время скольжения с слегка подобранными крыльями, пропеллерные маховые все взаимно перекрываются, образуя одну сплошную и острую вершину обтекаемой формы, достаточно компактную, чтобы не вибрировать даже при быстром движении (фиг. 29). Уменьшение же площади крыльев, являющееся следствием такого приспособления, компенсируется особенно сильным расширением проксимальных их частей.
Итак, мы видим у ястребов особые приспособления к полету, резко отличающиеся от таковых у ранее описанных хищных птиц. Ястребы идеально приспособлены к охоте в лесу: они с весьма большой ловкостью пролетают сквозь самую густую чащу, делая с легкостью самые резкие повороты в горизонтальном и вертикальном направлении, могут внезапно остановиться и также внезапно взлететь. Кроме того, они способны к достаточно стремительным, хотя и коротким броскам, что дает им возможность ловить и летящих птиц. Обычно они охотятся пролетая по лесу и схватывая все, что оказывается на достижимом расстоянии. Неожиданно они появляются на лесных лужайках и опушках, из-за прикрытия налетая на оторопевшую добычу и таким образом ловят иногда на лету и самых быстрых птиц. Вообще же полет ястребов на открытых пространствах не производит впечатление большой быстроты, хотя и связан с частыми ударами крыльев, вследствие чего эти птицы в открытых местах и не охотятся. Равным образом ястребы мало приспособлены к парению и пользуются этим типом полета лишь в исключительных случаях…»

Фиг. 28. Силуэт летящего ястреба-перепелятника. Крылья, приспособленные для верткого полета среди лесной чащи, короткие, широкие и тупые. Характерно сильное развитие пропеллерных маховых.

Фиг. 29. Крыло ястреба со слегка подогнутой кистью. Пропеллерные маховые взаимно перекрываются, образуя сплошную компактную вершину крыла, не вибрирующую даже при очень быстром скольжении.

ColumbaRius · 30.10.2013 23:19:42

«…Таковы главных три типа крыльев у хищных птиц в связи с приспособлением к трем основным способам охоты. Конечно, между ними существуют всевозможные переходы. Так, например, у некоторых орлов, живущих в лесистых местностях (род Thrasaetus, Morphnus, Spizaetus – прим. Это старая классификация) крылья сильно укорочены, хотя эти птицы еще часто парят. У соколов, вторично приспособившихся к питанию грызунами и насекомыми (пустельги), крылья стали шире и более широко раскрываются, давая возможность птицам хорошо парить. Аналогичное приспособление мы наблюдаем у некоторых ястребов (род Melierax; Accipiter badius – прим. тювик) и т.д. Для некоторых хищных птиц (род Polyborinae, Sagittarius; Pernis – прим. Осоеды) полет не играет роли при добывании пищи, а служит лишь средством для передвижения, но это лишь исключения.»

"АССОЦИАЦИЯ СОКОЛЬНИКОВ"

#1 06.07.2013 16:08:18

Понимание хищных птиц или почему они такие?

#2 29.10.2013 23:50:48

Re: Понимание хищных птиц или почему они такие?

#3 30.10.2013 00:01:00

Re: Понимание хищных птиц или почему они такие?

#4 30.10.2013 00:02:58

Re: Понимание хищных птиц или почему они такие?

#5 30.10.2013 23:07:53

Re: Понимание хищных птиц или почему они такие?

#6 30.10.2013 23:17:30

Re: Понимание хищных птиц или почему они такие?

#7 30.10.2013 23:19:42

Re: Понимание хищных птиц или почему они такие?

Подвал раздела