* Крокодилы – единственные современные рептилии, способные бегать галопом. – В. П.
Основной способ передвижения современных птиц — полет. Не летать они научились не сразу.Первая птица появилась на земле около ста миллионов лет на зад. Но об этом узнали совсем недавно. В 1877 году в Германии, раскапывая пласты сланцев, нашли хорошо сохранившийся отпечаток птицы на камне. Ее назвали археоптерикс, что значит первоптица.Странная это была птица! Ростом с ворону. Вместо клюва — зубастая пасть. Хвост из двадцати позвонков, и на каждом пара перьев. Голова покрыта чешуей. На крыльях три пальца с когтями.Летала первоптица, по-видимому, неважно: слишком уж жидки у нее были крылья и тяжелы кости. Скорее всего она могла только перепархивать с дерева на дерево. Зато лазил археоптерикс явно не плохо; когтями на крыльях он мог цепляться за кору и ветви деревьев.Хвост с позвонками, когти на крыльях, зубастая пасть — все это говорит о том, что ближайшими предками первоптицы были двуногие ящеры.В конце юрского периода появилось уже много различных птиц. Одни из них стали неплохими летунами, другие совсем разучились летать, но зато хорошо плавали или бегали. Впрочем, таких совсем мало. Все строение птиц приспособлено к движению в воздухе. Скелет у них прочный и вместе с тем легкий, даже зубы исчезли. Тело облегчено множеством воздушных полостей. Передние конечность превратились в крылья, удерживающие их в воздухе. В движение крылья приводятся сильными мускулами, прикрепленными к киле образной грудной клетке. Органы дыхания, кожный и перовой покров, зрение и другие органы птиц тоже приспособлены к полету.
Птицы летают двумя различными способами. Если они непрерывно махают крыльями, то такой полет называют машущим. Если же они планируют, используя перемещение слоев воздуха, то говорят, что птицы парят. Воздух редко бывает абсолютно неподвижен, и обычно его слои перемещаются в самых различных направлениях. В зависимости от направления и скорости воздушных потоков птица, не махая крыльями, может подняться очень высоко, может парить на месте или стремительно опускаться.Любая птица может и парить и летать, махая крыльями. Но одни птицы чаще пользуются машущим полетом, другие же, главным образом крупные птицы — орлы, грифы, аисты, альбатросы, — преимущественно парят.«Сухопутные» парители — орлы, грифы — чаще пользуются восходящими потоками, и у них широкие, «разрезанные» на концах крылья. «Морские» парители — альбатросы, буревестники — летают над самой поверхностью моря, а здесь скорости воздушных потоков все время меняются и для парения нужны узкие длинные крылья.Попав в непривычные условия, «парители» иногда терпят аварии. Случалось, что среднеазиатских грифов обнаруживали на Печоре. Там им совсем нечего делать, и залететь туда по своей воле они не могли. Очевидно, грифы попадали в поток воздуха, движущийся с большой скоростью на север, и, не сумев с ним справиться, в конце концов оказывались в лесах Северного Урала. Довольно часто грифов, особенно молодых, вылавливали из моря; таких «утопленников» немало в зоопарках Западной Европы. В воду они попадали потому, что не привыкли к характеру воздушных потоков над морем.С другой стороны, «морские парители» часами летают над поверхностью моря, но, оказавшись случайно над материком, не могут бороться с восходящими токами воздуха и часто гибнут.Интересно, что птицы «понимают», где им легче и безопаснее лететь. Орлы, аисты при дальних перелетах делают большой крюк, чтобы как можно меньше лететь над морем и больше над сушей. Наоборот, альбатросы облетают стороной сушу, и как бы ни удлинялся их путь, предпочитают лететь над морем.Куриные птицы — глухарь, тетерев, куропатка — взлетают машущим полетом, а вылетев на открытое место, планируют, постепенно снижаясь, потом опять набирают высоту, часто махая крыльями.Гуси, утки летят, почти беспрерывно махая крыльями, и лишь идя на посадку, планируют.Своеобразно летают дятлы. Они после ряда сильных взмахов крыльями плотно прижимают их к туловищу и летят по инерции, используя разгон. Так же летают некоторые мелкие лесные птички.Полет колибри, когда она «повисает» в воздухе над цветком, добывая нектар или притаившихся внутри цветка насекомых, называют вибрационным. И в самом деле, в это время птичка так часто машет крыльями, что их нельзя рассмотреть, точно так же, как пропеллер у летящего самолета. Очень часто машут крыльями, «застыв» в воздухе и высматривая притаившуюся в траве добычу, пустельга и кобчик.Скорость полета птиц, по сравнению со скоростью современных самолетов, не так уж велика. Мелкие певчие птички пролетают в среднем 30—52 километра в час, куропатки, ласточки около 40, гуси — 70—80, утки — 80—95, наши стрижи — 100—110, а иглохвостый стриж до 170 километров в час.На скорость полета птиц сильно влияет ветер. При попутном птицы летят быстрее, а при встречном медленнее. Например, почтовые голуби в тихую погоду летят со скоростью 60—70 километров в час, при попутном ветре делают до 120, а при сильном встречном не более 20 километров в час. Плохие летуны, прежде чем пуститься в путь через большие водные пространства, ждут попутного ветра. Во время осеннего перелета на северном побережье Черного моря при южном ветре скапливается множество перепелов, которые буквально ждут у моря погоды.Каких же птиц мы должны считать лучшими летунами? Стрижей? Действительно, они летают очень быстро. Зато не могут круто поворачивать и ловить насекомых, летающих в стороне, а при полете в лесу тотчас разбились бы о дерево. Ласточки летают в два раза медленней, но полет у них куда маневренней, и от них не скроется ни одно насекомое, очутившееся в поле зрения, но и ласточки не могут ловить насекомых в чаще леса. Рябчик летает совсем медленно, но может лавировать в самом частом сплетении ветвей. Для него скорость ни к чему, а важна поворотливость. А для куриной птицы— саджи, — обитающей в пустыне, важна именно скорость, ведь ей приходится ежедневно пролетать десятки, а то и сотни километров, чтобы добраться до источника и напиться. Для грифа важно долго находиться в воздухе без лишней затраты сил, ведь павшее животное не высмотришь за одну минуту. А утке, перелетающей с укромной дневки на место кормежки, нет нужды долго летать — ей можно помахать крыльями.Создание орнитоптеров — летательных аппаратов с машущими крыльями — давно занимает умы ученых. Ведь на таких аппаратах можно достигнуть максимальной подъемной силы и свести к минимуму лобовое сопротивление. Особенно интересны проекты небольших одно-двухместных махолетов; на них можно совершать загородные прогулки, летать на охоту и рыбную ловлю.Хотя полеты птиц изучаются еще со времени Леонардо да Винчи, до сих пор загадка их полета до конца не разгадана. Сейчас этими вопросами занимаются ученые многих стран, и надо надеяться, что надежные и удобные орнитоптеры появятся в ближайшем будущем.Как мы упоминали, птицы не только летают, но умеют бегать, плавать и нырять.Хороших бегунов среди птиц можно перечислить по пальцам. Прекрасно бегают страусы. Их не так-то просто догнать даже верхом на лошади. Из наших птиц лучше всего бегают жители степей — дрофы, стрепеты. Быстро бегут спасающиеся от преследования легавой собаки глухарь, тетерев, белая куропатка. Неплохой ходок коростель.Большинство птиц ходят и бегают медленно. Посмотрите, как степенно вышагивают по пашне грачи или галка по деревенской улице. Даже при опасности они могут лишь незначительно ускорить шаг и, спасаясь, обычно сразу же поднимаются на крыло. Гуси, утки тоже неважные ходоки — своей переваливающейся походкой им не обогнать даже коротконогого ежа. Мелкие птицы — воробьи, чижи, соловьи — передвигаются по земле короткими прыжками. Это тоже далеко не быстрый способ передвижения. Совсем медленно, еле-еле сохраняя равновесие, шествуют пингвины.Ни одна птица, попав в воду, сразу же не тонет: между перьями у нее находится много воздуха, и удельный вес сухой птицы значительно меньше единицы. Но как только перо намокнет, птица начинает быстро погружаться. Поэтому у водоплавающих птиц перья не смачиваются водой, а от охлаждения их спасает густой слой пуха и подкожный слой жира. У хороших пловцов, кроме того, вальковатое, уплощенное тело, помогающее легче преодолевать сопротивление воды.Плавают птицы, пользуясь лапами, как веслами. Хороших пловцов среди птиц много: гагары, бакланы, утки, чайки. Но самые лучшие пловцы пингвины, они обгоняют катер, идущий со скоростью 40 километров в час.Почти все плавающие птицы умеют и нырять. Лучшие подводные пловцы — гагары, бакланы, нырковые утки — могут оставаться под водой 2—3 минуты, а пингвины еще больше. Ныряя, птицы погружаются на значительные глубины: турпан, гага — до 6 метров; гагары, бакланы — до 9—10 метров, пингвины — более чем на 12 метров.Большинство ныряльщиков движутся под водой с помощью лап, работая ими попеременно. Чистики гребут и лапами и крыльями, а пингвины только крыльями. Чомга под водой проплывает за секунду около метра, гагара около двух, а пингвин более десяти метров. Разогнавшись под водой, пингвины могут высоко прыгать; наблюдали, как они выскакивают на льдины, поднимающиеся над водой на высоту более двух метров.Орлан, скопа, зимородок ныряют с разлета, используя скорость и силу тяжести. Плавать под водой они не могут и, схватив добычу, тотчас взлетают. А вот наземная птица оляпка может бегать под водой. Ее любимая пища — водные насекомые, за ними она охотится, бегая по дну ручья и распустив крылья, чтобы вода не выталкивала ее на поверхность.
* Вряд ли подвижность спасла млекопитающих в конце мезозоя: мелкие динозавры были не менее подвижны. Вымирание динозавров и выживание млекопитающих связаны скорее с экологическими факторами: вместе с динозаврами вымерло много видов мезозойских млекопитающих. Появились же млекопитающие лишь примерно на 20 миллионов лет позже динозавров, и жили на Земле бок о бок большую часть мезозоя. – В. П.
В конце мезозойской эры, то есть около 200 миллионов лет тому назад, вымерли гигантские ящеры, а появившиеся недавно перед этим маленькие и хилые млекопитающие выжили*. Одна из причин, по которым млекопитающие пережили своих грозных современников, — подвижность.Основные способы передвижения современных наземных млекопитающих, точно так же как и их далеких предков, ходьба и бег. Бежать можно рысью, галопом, карьером. При беге рысью ноги перемещаются по диагонали: правая передняя — левая задняя и левая передняя — правая задняя. Если животные одновременно переставляют правую переднюю и правую заднюю ноги, то такую рысь называют иноходью. Галоп — это бег равномерно чередующимися прыжками, а карьер — предельно быстрый галоп, которым животные пользуются, спасаясь от преследования или догоняя добычу.
* И жирафы, иными словами, длинноногие животные. Иноходь для медведя сомнительна. – В. П.
Рысью бегают олени, антилопы, лошади, собаки. На иноходь иногда переходят слоны, верблюды, медведи, лошади*. Этим способом можно бежать быстрее, чем обычной рысью, однако переход лошадей в иноходь на рысистых испытаниях считается дефектом, и иноходцев снимают с соревнований.Бег галопом у разных животных имеет свои особенности. Животные, обитающие в густых зарослях — носорог, тапир, кабан, — часто бегут не разбирая дороги, напролом, такой бег называют «таранным».Копытные животные при прыжках отталкиваются обеими парами ног. Некоторые из них совершают огромные прыжки: испуганная косуля пролетает по воздуху 5—6 метров, горные козлы и бараны шутя перепрыгивают через четырехметровые расселины и могут вскакивать на выступы высотой до двух метров. Так же, передними и задними ногами, отталкиваются при беге галопом хищники — львы, тигры, гепарды.Заяц отталкивается только задними ногами и при прыжке далеко заносит их вперед; получается очень типичный след с отпечатком задних лап впереди передних. Для тушканчика характерен зигзагообразный бег. Наблюдающему за его бегом кажется, что тушканчика мотает из стороны в сторону ветром. Несмотря на крохотные размеры, он делает прыжки до трех метров длиной. Самые большие прыжки совершают исполинские кенгуру. Спасаясь от преследования, они перепрыгивают через кусты высотой более двух метров и пролетают по воздуху 10—12 метров. При прыжках кенгуру прижимают к груди передние ноги и отталкиваются исключительно задними.
Многие млекопитающие могут не только отлично бегать и прыгать, но и прекрасно лазить по деревьям. Куница, соболь, енот живут и на земле, и на деревьях. Хотя это еще не настоящие жители верхних этажей леса, но лазают они очень ловко.Еще лучшие «лазуны» животные, которые всю жизнь проводят среди ветвей. Древесный образ жизни прежде всего сказывается на строении передних конечностей. У первоклассных древолазов — полуобезьян — один палец на передних лапах отставлен в сторону, и это помогает им крепко обхватить ветвь. Если мы попробуем обхватить правой рукой возможно крепче запястье левой, отставив подальше большой палец, то мы увидим, что указательный палец нам не помогает. И вот у лемура толстого лори, потто, медвежьего маки указательные пальцы крохотные, они им совсем не нужны. У долгопята на концах пальцев есть присасывающиеся подушечки, а на подошвах твердые мозоли, и эти зверьки во время ночной охоты могут уверенно держаться за ветвь тремя лапами, а четвертой срывать плоды или ловить насекомых.А у сумчатого «медведя» коала не только большой, но и указательный палец может противопоставляться остальным, и он обхватывает ветвь как клещами.Есть млекопитающие, которые ведут полуводный или, вернее, земноводный образ жизни. А есть и такие, которые всегда живут в воде и никогда на сушу не выходят.
* Тазовых костей. Рудимент бедра сохраняется в исключительных случаях. – В. П.
Ученые считают, что не только млекопитающие, ведущие земноводный образ жизни, но и водные произошли от наземных животных. В пользу этого мнения говорит хотя бы тот факт, что у китов сохранились от задних конечностей остатки бедра и голени*, а в передних плавниках пять пальцев с суставами.Те животные, которые не так давно стали полуводными, внешне мало отличаются от наземных. На первый взгляд не скажешь, что белый медведь, норка, водяная крыса — полуводные животные. Только при внимательном изучении можно заметить у них на лапах перепонки или густые оторочки из жестких волос, помогающие плавать.Чем раньше животные вернулись в воду, тем лучше они приспособились к водной жизни: голова и туловище стали обтекаемыми, уши и ноздри стали замыкаться, хвост приобрел уплощенную форму, а главное — на лапах появились настоящие плавательные перепонки.Вот как приспособился к земноводной жизни утконос. У него передние лапы снабжены широкими перепонками. Плавать с такими лапами очень хорошо, ходить по земле плохо, а рыть землю, казалось бы, совсем невозможно. Но утконос нашел выход из трудного положения. Бегая по земле, он загибает назад кисти лап и опирается на землю их наружной поверхностью. А когда утконос роет нору в береговом откосе, перепонки на передних лапах отодвигаются назад и обнажаются длинные острые когти. Хвост у утконоса, а также у бобра и выхухоли приобрел плоскую форму и помогает им управлять движением под водой.
Большую часть жизни проводит в воде бегемот. Он может как угодно долго плавать, выставив наружу только ноздри, глаза да уши.Отличные пловцы морские выдры — каланы — и морские котики, у них конечности превратились в своеобразные весла-ласты, а вот по суше они двигаются очень неуклюже, хотя могут проползти не одну сотню метров.Тюлени же совсем не приспособлены к передвижению по суше и с трудом проползают на брюхе несколько десятков метров. Зато пловцы они замечательные. Немало надо ловкости, поворотливости, быстроты, чтобы ловить стремительных рыб. Основным органом движения у ластоногих являются вытянутые назад задние конечности и хвост. Интересно, что эти животные могут уменьшать вес тела, набирая воздух в особые воздушные мешки, — это важно для сна на воде.Все полуводные млекопитающие хорошо ныряют. Утконос может оставаться под водой 8—10 минут, выхухоль—12, бобры и тюлени — 15, моржи до 17 минут.Киты очень давно переселились с суши в море и лучше других млекопитающих приспособились к жизни в воде.У всех китов торпедовидная обтекаемая форма тела, помогающая преодолеть сопротивление воды. Главный движитель китов — задняя хвостовая часть тела. Когда кит плывет, его хвост двигается сверху вниз и описывает в воде пологую восьмерку. Плавники, так же как у рыб, служат рулями глубины и поворотов.Крупные киты плавают со скоростью до 30 километров в час. Они могут глубоко нырять и оставаться под водой 20—30 минут, а гренландский кит может пробыть под водой полтора часа. Трудно поверить, что такие огромные животные, как киты, могут выпрыгивать из воды. А кит-горбач, разогнавшись под водой, целиком вылетает в воздух и, описав пологую дугу или даже сальто, с оглушительным шумом плюхается в воду.Самые быстрые китообразные — дельфины, они шутя перегоняют катера, мчащиеся со скоростью 40 километров в час. Ученые долго не могли понять, в чем же секрет такой огромной скорости. Вода в 800 раз плотнее воздуха, и для того, чтобы преодолеть ее сопротивление, мускулы дельфина должны быть по крайней мере в десять раз сильнее, чем у наземных млекопитающих. Проверили — ничего подобного: сил на один килограмм мышц у них не более, чем, скажем, у лося или тигра. В чем же тогда дело? Было высказано предположение, что весь секрет в коже дельфина. Она гасит вихревые потоки, возникающие при его движении. Это было подтверждено многочисленными исследованиями, предпринятыми инженерами с целью использования полученных данных в технике.Существует и другая точка зрения. Ученые-физики считают, что большие скорости движения дельфина объясняются исключительно совершенством его движителя. Однако уже сейчас построены опытные торпеды, надводные и подводные корабли с упругой оболочкой, которые при той же силе машины движутся чуть ли не в 1,5 раза быстрее.Передвигаться в земле еще труднее, чем в воде или илистом грунте. С этой задачей успешно справляются не только дождевые черви, но и некоторые млекопитающие. Самый замечательный копатель, конечно, крот. Под землей он проводит всю жизнь, лишь изредка показываясь на поверхность. Основное роющее орудие крота-лапы. Они слегка вывернуты наружу и снабжены плоскими, острыми когтями. Прокладывая подземный ход, крот поворачивается вдоль продольной оси, выдвигая вперед то одну, то другую лапу. Разрыхленную землю он откидывает назад.Быстрее всех, пожалуй, зарывается в землю трубкозуб. Родина этого необычного животного — равнины Африки. Селится он обязательно там, где есть термиты, они являются главной пищей трубкозуба. Проделав в стенке термитника отверстие, он засовывает в гнездо свое трубкообразное рыло и начинает работать длинные липким языком. Клейкий язык проникает во все галереи термитника, и трубкозуб втягивает его, проглатывает сразу сотни насекомых. Да их и немало надо, чтобы насытиться, — ведь трубкозуб величиной с добрую собаку.Передвигается трубкозуб медленно, и бегом ему не спастись от врагов, от них он скрывается под землей. Трубкозуб роет землю передними лапами, а выкидывает ее на поверхность задними. Описан такой случай. Десять сильных мужчин, вооруженных лопатами, преследовали зарывающегося в землю трубкозуба, и только через семь часов им удалось его поймать.На юге Европы живет небольшой зверек слепыш. Он очень редко появляется на поверхности земли и питается исключительно корешками и луковицами растений. Землю слепыши копают крупными, выдающимися вперед резцами, а чтобы земля не попадала грызуну в рот, губы позади резцов образуют предохранительный клапан.