Ю. А. ДунаеваЛетающие ящеры и древние птицы
Предисловие
Вы, конечно, хорошо знаете, кто такие динозавры. Не нужно и объяснять. Динозавров кругом столько — на экране телевизора, в кино и в компьютерных играх — что любой малыш детсадовского возраста способен с ходу отличить диплодока от тираннозавра. Прекрасных (или ужасных?) вымерших ящеров знают все. Эта книжка, в общем-то, тоже про них. Но если вам кажется, что вы и так уже все знаете про древних рептилий, не спешите закрывать ее. Этот рассказ о вымерших существах — особенный.
Вы помните, что у динозавров были близкие родственники — птерозавры, которые могли летать. Вот на них-то мы и остановимся в первую очередь. Они — «самолеты», созданные самой природой. Причем появились они тогда, когда ни знакомых нам птиц, ни летучих мышей еще не существовало. Как и первые летательные аппараты, созданные человеком, древние летуны были по-своему примитивны и неуклюжи. Но — летали! Каким образом — вы узнаете из этой книжки. Но это еще не все. Вас ждет потрясающая новость: динозавры не вымерли! Оказывается, по мнению некоторых современных ученых, они просто видоизменились до неузнаваемости. Вы встречаете их каждый день, но не знаете, что это — динозавры. Хотите узнать, кто они? Тогда эта книжка тоже для вас.
Ну и, наконец, рассказ о вымерших летающих существах — хороший повод задуматься о полете вообще. Разные животные летают абсолютно по-разному. Интересно сравнить, как те или иные приспособления помогают им всем преодолевать силу земного притяжения и покорять небо. Но вот, что обидно, — сколько на свете живых летунов, а люди почему-то остались бескрылыми. За что такая несправедливость? Почему люди не летают так, как птицы? На этот вечный вопрос мы тоже постараемся ответить. Так что, если вы хоть немного заинтересовались, — смело вперед. Не пожалеете.
Природа в роли авиаконструктора
Любите ли вы пускать мыльные пузыри? А запускать воздушного змея? А делать бумажные самолетики? Как вы думаете, почему все они летают? Ну, пузыри — понятно — потому что очень легкие. Змея поднимает и держит ветер. А бумажные самолетики взмывают в воздух, когда мы придаем им ускорение. Но потом падают. А может ли пузырь, воздушный змей или бумажный самолетик полететь туда, куда ему захочется? Нет, конечно. Смешно и спрашивать.
Вот и в природе есть такие же пассивные летуны. Летят не туда, куда хотят, а куда ветер дует. Особенно много их в растительном царстве.
Парашютики одуванчика знают все. Стоит ветру посильнее задуть над летней белоголовой лужайкой, — и полетел пушистый десант. Высоко в небо может подняться, но рано или поздно все равно на земле окажется. Там новые одуванчики и прорастут.
Похожие воздушные семена есть у многих растений. Парашюты козлобородника, на первый взгляд, производят впечатление гигантских. Они как у одуванчика, только в три раза больше. На больших пушинках-парашютах летают также семена бодяка и иван-чая.
А семена ломоноса летают на длинной опушенной нитке.
У некоторых деревьев семена снабжены крылатками, которые способны вращаться в полете. Подобно маленьким пропеллерам они ввинчиваются в воздух. Все видели, как осенью крутятся над землей носики клена. Есть крылатки у ясеня, липы и вяза. Бывают и более экзотические «пропеллеры», например у тюльпанного дерева и китайского ясеня айланта.
Растительные «летательные аппараты» могут показаться на первый взгляд слишком примитивными и бессмысленными. Действительно, зачем семечку одуванчика улетать с родной лужайки неизвестно куда? Ведь оно может упасть в воду, на голые камни или на птичий двор — курам под ноги. Сидело бы себе дома — целее было бы. На самом деле, полет семян имеет огромное биологическое значение. Представьте себе, что все одуванчики мира живут на одной лужайке. Если все будет хорошо, то рано или поздно им станет тесно, они начнут попросту давить друг друга. А вдруг с лужайкой что-то случится? Например, зальет водой. Или приедет трактор и вспашет ее всю, ни одной травинки целой не оставит. Что тогда? А тогда не будет больше в мире ни одного одуванчика. Они вымрут. Понятно теперь, зачем семенам летать? Они тем самым дают растениям шанс на выживание, что бы ни случилось там, откуда они родом.
В роли пассивных летунов часто оказываются и животные. В начале осени иногда можно увидеть «летучих» пауков. Маленькие черные комочки несутся по ветру на длинной паутинке. Это молодые паучки «ищут счастья» в далеких краях.
На собственной паутине умеют летать многие гусеницы. А некоторых мелких насекомых ветер уносит просто потому, что они очень легкие и не могут ему сопротивляться. На большой высоте в воздухе можно встретить, например, бескрылых тлей. Сильный ветер может поднять в воздух и перенести на большое расстояние даже относительно крупных животных. Помните сказочный дождь из мышей и лягушек? Такое вполне могло случиться на самом деле. Вот только шансов остаться целыми и невредимыми при падении на землю с большой высоты у таких животных мало. Все-таки, они довольно тяжелые. Не поэтому ли мы никогда не найдем у крупных животных каких-либо приспособлений для исключительно пассивного перемещения по ветру? Только люди отваживаются на такое. Наполненный теплым воздухом или легким газом, разноцветный шар поднимает высоко в небо смельчаков в корзине. Но такой летательный аппарат хорош только при тихой погоде. Ураган может забросить его неизвестно куда. Помните, как это произошло с героями романа Жюля Верна «Таинственный остров»?
Лучше, конечно, летать не куда ветер дует, а куда захочешь. Активный полет гораздо совершеннее пассивного. Растения вовсе к нему не способны, а животным, чтобы летать направленно, требуются специальные приспособления.
Самая простая разновидность активного полета — планирование. Отличным его примером служит полет летяги. Это небольшой зверек с пушистым хвостом, близкий родственник белки. На боках у летяги — между передними и задними лапами — тянутся особые складки кожи, покрытые мехом. Оттолкнувшись от ветки дерева, летяга расправляет эти складки. Они позволяют ей значительно удлинить прыжок, превращая его в небольшой полет. Его рекордная дальность у нашей обыкновенной летяги — 50 м. Зверек легко может перелететь через небольшую лесную прогалину и «оторваться», таким образом, от хищного преследователя — соболя или куницы. Планируя, летяга всегда немного теряет высоту и не может изменить направление полета. Это основные недостатки самого простого способа полетать.
Позвоночных животных, умеющих планировать, немного. Зато есть удивительные! Например, веслоногие лягушки из Юго-Восточной Азии. Эти небольшие амфибии ведут древесный образ жизни и умеют перелетать с ветки на ветку и от ствола к стволу, подобно летяге. Только летают они «ногами»! Растопыривают перепонки между пальцами и планируют на них.
Есть и еще один уникальный природный планер — ящерица летучий дракон. Живет во влажных лесах на Филиппинах, в Малайзии и Индонезии. Эта рептилия почти всю жизнь проводит на верхушках деревьев, где охотится на насекомых. С дерева на дерево перелетает, планируя на кожистых перепонках, расположенных по бокам тела. В обычном состоянии перепонка сложена, прижата к телу и практически незаметна. Прыгая, летучий дракон расправляет кожистую складку, которая поддерживается «ложными ребрами» — кожными косточками, не связанными со скелетом тела. Ложные ребра для «крыльев» летучего дракона — все равно, что спицы для зонтика.
В тех же тропических лесах живут шерстокрылы. Их принцип планирующего полета тот же, что у летяги. Правда, летательная перепонка гораздо шире — она поддерживается не только передними и задними лапами, но и хвостом животного. Шерстокрылы крупнее летяги. Длина тела больше 40 см, вес почти 2 кг. Несмотря на такую увесистость, шерстокрыл способен пролететь над землей 140 м. Зато по земле продвигается только ползком и очень медленно — перепонка мешает.
Принцип полета летяги, шерстокрыла и летучего дракона люди использовали в конструкции дельтаплана. В отличие от воздушного шара этот аппарат летит направленно — туда, куда толкнет его пилот, начиная движение с вершины холма. Но летит он не очень долго. Его полет — это просто длинное планирующее приземление. Для того чтобы во время полета менять высоту и направление по своему усмотрению, необходим мотор. Хотя иногда дельтапланеристы попадают в восходящие потоки и могут долго оставаться в воздухе.
У животных роль мотора выполняют мышцы. Самый совершенный полет в природе — это полет с помощью активно двигающихся крыльев. В настоящее время им владеют многие насекомые, птицы и летучие мыши. В середине мезозоя — 170 млн лет назад — похвастаться способностью к полету с помощью крыльев из крупных животных могли только птерозавры — летающие ящеры. Однако не они первыми на Земле покорили воздушную среду. Пионерами воздуха были насекомые.
Первые крылатые шестиногие появились на нашей планете примерно 350 млн лет назад — на 150 млн лет раньше, чем птерозавры. Нам как представителям позвоночных животных может это не понравиться, но придется признать: полет насекомых гораздо совершеннее, чем полет наших более близких родственников: птиц, летучих мышей и уж тем более — птерозавров. Насекомые — вот истинные короли воздуха!
Крылья насекомых устроены принципиально иначе, чем крылья всех позвоночных. Мы не будем подробно останавливаться здесь на их устройстве. Скажем только, что скорость движения крыла может доходить до 1000 колебаний в секунду. Отсюда и необыкновенная маневренность маленьких летунов в воздухе. Насекомые могут резко менять направление движения под любым углом, летать задним ходом с той же скоростью, что и передним. Скорость полета насекомого достигает 15 м в секунду.