На что способен их организм

На что способен их организм

Широкое распространение пернатых связано с разнообразием их жизненных задач и условий обитания, и соответственно организм разных птиц имеет свои особенности.

Представители одних видов птиц обладают типом организма, который можно условно назвать «универсальным», и занимают природный ареал с большим диапазоном факторов среды. Другие же виды привязаны к более узким диапазонам условий – в тропических странах, в пустыне и т. д.

Те птицы, которые обитают в местностях с сезонно изменяющимися факторами среды, бывают мигрирующими или оседлыми.

Холодная зима для оседлых птиц – это всегда испытание их организма на выносливость. Они могли бы отправиться на постоянное местожительство в теплые края. Однако не улетают, поскольку не имеют на то своей собственной воли. Организм и поведение зимующих птиц рассчитаны на то, чтобы переносить не только морозы, но и бескормицу.

Другие же, неоседлые птицы с наступлением неблагоприятных условий (низкие температуры, засуха, недостаток корма и т. п.) совершают дальние перелеты, называемые миграциями. Такое поведение закодировано в их наследственной программе. И для каждого вида птиц установлены и свое время отлета и строго определенные пути миграций.

Рассмотрим целесообразность устройства организма и поведения как оседлых, так и мигрирующих птиц.

Мигрирующие птицы. Мигрирующие птицы отлично подготовлены для сезонных перелетов.

• В генетическом «паспорте» перелетной птицы содержатся сведения о разных местах ее проживания. Одна такая запись указывает на летнее местообитание птицы для выведения потомства, а другая – на зимнее. И та и другая местность имеет все необходимое для жизни птицы в течение достаточно длительного срока.

Расстояние между летними и зимними территориями у разных видов пернатых может колебаться от нескольких десятков до многих тысяч километров. Но даже самое большое расстояние не мешает многим птицам на протяжении всей жизни знать о местоположении и обстановке этих участков, чтобы отправляться туда ежегодно в точно установленные сроки.

• Птицы обеспечены внутренними «часами» со специальным «сигналом», который пробуждает их от повседневного размеренного ритма жизни, налаженной в одной из местностей и зовущей собираться в полет. Таким толчком к началу миграции является заданная для этого вида птиц длина светового дня. Она служит своего рода импульсом для включения определенных физиологических процессов. Тогда организм приступает к накоплению жира, чтобы обеспечить себя энергией для длительного перелета.

• Дальние миграции пернатых организованы не хуже наших хорошо отлаженных авиалиний. Перелеты птиц также проходят по строго определенным маршрутам и в соответствии с установленным свыше «расписанием». Для этого они обладают способностью к навигации, «полетной картой» и «компасом». Эти навигационные атрибуты позволяют осуществлять перелет с большой точностью. Поэтому во время осенней или весенней миграции многие птицы ежегодно следуют через определенный географический пункт почти день в день и в строго определенное время.

То, что птицы обеспечены врожденной программой миграции, включающей знания, куда лететь и как ориентироваться, можно показать на поведении ржанок. Если ранее не мигрировавших молодых птиц отделить от родителей, то в определенное время они самостоятельно и уверенно отправятся на юг. Причем сразу же выберут самый надежный путь – над сушей и точно прибудут в место назначения.

Дальность перелетов. Итак, крылья многих мигрирующих птиц уносят их из районов, куда осенью пришли непогода и бескормица, в места с более благоприятным климатом и обильной пищей. А места эти – самые разные.

Известно, что аист, ласточка, стриж, обыкновенная горихвостка, мухоловка-пеструшка и многие другие пернатые летят из нашей страны в Африку. Ржанки, гнездящиеся у нас в Северо-восточной Сибири и на Аляске, проводят зиму на Гавайских островах, преодолевая расстояние более 3 тысяч километров. А некоторые кулики из Восточной Сибири добираются до Новой Зеландии, преодолев расстояние в 15 тысяч километров.

Те птицы, что зимуют в Западной Европе (утки, грачи, скворцы), летят на юго-запад. Например, грачи, которые гнездятся под Москвой, зимуют во Франции. А некоторые утки и кулики – в Северной Америке. Таким образом, перелетные птицы, гнездящиеся в нашей стране, осенью разлетаются по всем материкам, даже в Австралию.

Среди мигрирующих птиц самые дальние путешествия способна совершать близкая родственница чаек полярная крачка. Она летит к берегам Северного Ледовитого океана, чтобы там гнездиться. А зимует эта удивительная птица среди льдов морей, омывающих другой полюс Земли – Антарктиду. Трудно даже представить, что она делает перелеты туда и обратно дважды в год!

Накопление питательных веществ. Известно, что пища нужна птицам для построения и возобновления клеток и тканей, для обеспечения постоянства их химического состава и метаболических процессов, а также для получения энергии на процессы жизнедеятельности. И наиболее расходуемая ее часть – на полет.

Поэтому птичьему организму дана способность накапливать избыток питательных веществ. Последующее их окисление и служит непосредственным источником энергии. По способности накапливать жир птицы примерно вдвое превосходят любых других животных. В миграционный период эти запасы у некоторых из них могут достигать 30–50 % от общей массы тела.

А поскольку каждому организму животного для выполнения поставленных задач нужны органы только определенной «конструкции», то пернатые обеспечены своеобразным желудком и крупной печенью. Это позволяет им перерабатывать большие количества пищи, чтобы и обеспечивать свои жизненные потребности, и накапливать значительные энергетические резервы.

Сколько «горючего» нужно для перелета? Протяженность миграционного пути птиц, как уже говорилось, весьма различна. Но в любом случае на каждые 100 километров полета, например, наши мелкие птицы, тратят от 3 до 8 килокалорий. А дальним путешественникам, отличающимся экономичным расходом энергии, для перелета через то же Средиземное море и Сахару (3600 километров) требуется 108 килокалорий. То есть птичке массой 15–30 граммов нужно брать «на борт» около 100 килокалорий горючего в виде жира и углеводов (примерно 11 граммов).

Преимущество здесь имеет жир, обладающий очень удобными для птичьего организма качествами. Он высококалориен, к тому же при сжигании жира высвобождается вода, так что, расходуя жир, птица не нуждается в питье. Этим птицы напоминают верблюдов, которые в пустыне благодаря своим жировым отложениям в горбах частично пополняют запасы воды.

А как происходит накопление жира перед полетом? Биоэнергетические исследования показали, что обычно масса птицы и расходуемое количество энергии постоянны. Но в период подготовки к дальней миграции пернатые начинают поедать больше пищи и откладывать в своем теле запасы жира. Этот процесс за 10–15 дней до начала миграции включается внутренним предупреждающим сигналом. С этого момента отложение жира у птиц происходит со скоростью 0,1–0,5 г в сутки.

Чтобы жир, который служит постоянным и основным источником энергии, не был балластом, птица никогда не запасает его в избыточном количестве. В ее организме существует программа, рассчитывающая объем горючего с учетом предстоящих проблем. И тогда максимальный уровень жировых резервов перелетной птицы соответствует величине необходимых затрат на перелет, а также на бросок через преграды на пути.

Но если все-таки птица по каким-то причинам не сумела накопить нужного количества жира и резервы энергии истощились во время пути, то она временно прекращает полет и начинает усиленную подкормку. Отощавшая птица при достатке корма способна накапливать до 2–5 граммов жира в сутки, чтобы как можно скорее продолжить путь.

Способность переносить холод в родных краях. Ну, а как и за счет осуществления каких процессов переносят зиму, порой очень суровую, птицы, не улетающие в теплые края?

Нередко приходится наблюдать, как на замерзшем озере вокруг полыньи бодро толпятся утки, часто проводя на холодном льду большую часть дня. Прыгая на снегу, не мерзнут и воробьи.

Оказывается, у птиц в ногах расположена целая система артерий, через которые из тела вниз спускается кровь с температурой, близкой к 40 °C. Эти артерии переплетаются с венами, в которых поднимающаяся обратно кровь имеет температуру всего лишь 30 °C. Теплая кровь, проходя по своим сосудам, разогревает поднимающуюся от ног холодную венозную кровь. И тогда та поступает в тело уже потеплевшей.

Благодаря такому совершенному «теплообменнику», который получили в свое распоряжение зимующие птицы, в морозы они никогда не мерзнут.

Подготовка к суровой северной зиме. В умеренных и северных широтах Земли распространены такие выносливые к холодам птицы, как тетерева, глухари, рябчики и белые куропатки. У них своя подготовка к суровым северным зимам.

• Перед тем как земля укроется снегом, плотное оперение этих птиц пополняется дополнительными пуховидными перьями. Даже их ноздри защищены непроницаемой для снега перьевой «щеткой».

• Густое оперение лап и пальцев помогает птицам часами сидеть на снегу. Оно служит им теплой подстилкой. Кроме того, такое оперение образует своеобразные «лыжи», которые не позволяют птице проваливаться в рыхлый снег.

• Эти птицы с помощью лап и клюва устраивают в снегу убежища-камеры, в которых, например тетеревиные, проводят почти круглые сутки, выбираясь из «теплой постели» лишь на короткую кормежку. Камеры по размерам всегда немного превышают объем самой птицы, что позволяет ей «утеплиться», распушив оперение. В таком убежище устанавливается постоянная температура, практически не зависящая от силы мороза. А если снег при оттепели начинает подтаивать, птица умело проделывает в потолке вентиляционное отверстие.

И все эти совсем не простые действия обеспечены врожденной программой поведения птиц.

Способность птенцов впадать в спячку. Особыми возможностями организма и поведения отличаются зимующие в родных краях стрижи. При резком понижении температуры эти птицы ведут себя не так, как свойственно другим пернатым. Они быстро покидают зону похолодания и, улетая на многие километры от дома, безбоязненно оставляют гнезда с яйцами или птенцами. Неужели они бросают свое дорогое потомство на верную гибель?

Оказывается, наследственные знания «подсказывают» родителям, что при похолодании и бескормице им нужно спасти собственную жизнь. А их птенцы надежно защищены уникальным механизмом – в это время они как бы замирают. Малыши лежат в гнезде совсем неподвижно, плотно прижавшись, друг к другу, при этом в их организме резко снижаются обмен веществ и частота дыхания.

С улучшением погоды, после от 3– до 12-дневной отлучки стрижи-родители возвращаются к своим гнездам. Они сразу же начинают почти насильно кормить птенцов, и через некоторое время те обязательно окрепнут. Таков рациональный способ защиты жизни в этом пернатом семействе.

Подобной способностью к выживанию вида обладают и некоторые другие пернатые. Впадать в спячку способна взрослая птица, принадлежащая к семейству козодоев. При этом нормальная температура ее тела снижается с 40 до 17 °C, дыхание становится незаметным и не прослушивается биение сердца. В сонное оцепенение по ночам и в холодную погоду могут впадать и маленькие колибри.

Пингвины – полярные птицы. Пингвины способны выдерживать лютые морозы, которые на их родине в Антарктиде порой достигают -60 °C, и ураганные ветры. Кроме того, большую часть жизни пингвины проводят в ледяной воде. Они могут глубоко нырять, великолепно «летать» в воде и стремительно из нее выпрыгивать на высокий берег.

Пингвины не погибают от холода на суше и в воде благодаря высокой холодоустойчивости и полной «экипировке» для водного образа жизни.

• Тело пингвинов обеспечено тремя водонепроницаемыми и теплоизолирующими слоями:

1) покрытыми жиром и налегающими друг на друга (подобно рыбьей чешуе) мелкими перьями;

2) довольно толстым слоем подкожного жира и 3) теплым слоем воздуха, нагретым от тела птицы. Ведь пингвины принадлежат к теплокровным животным – например, у Императорского пингвина температура тела составляет +37,7 °C.

• В самую непогоду и жестокие морозы пингвинов спасает от гибели их почти полная дремотная неподвижность и товарищеское поведение – пингвины тесно прижимаются друг к другу, и тогда собрат согревает собрата.

• Да и сама пурга становится для них защитой. Так, пингвинов Адели при высиживании яиц или при линьке оперения часто заносит снегом. При этом птицы знают, что необходимо все время расчищать клювом отверстие наружу, и поэтому они не задыхаются под снежным покрывалом.

• Для того чтобы питаться на «планктонных пастбищах» поверхностных течений, они могут в ледяной воде покрывать большие расстояния, преследуя рыб, ракообразных и головоногих моллюсков. Их нёбо и язык целесообразно обустроены наподобие рыболовной снасти с крючками. Они усажены ороговевшими шипиками, которые направлены острием назад, чтобы удерживать скользкую добычу.

Так что теплокровные пингвины обеспечены абсолютно всем для того, чтобы жить на снегу, постоянно пребывать в ледяной воде, выводить и растить птенцов в условиях, казалось бы, не переносимых живыми организмами.