Птицы, обитающие на суше, используют при планировании восходящие термальные потоки воздуха, которые возникают, когда горизонтальный поток, встретив преграду (например, гору), отклоняется вверх или когда теплый воздух вытесняется холодным и поднимается вверх; так происходит, например, над городами. Птицы, имеющие легкое тело и широкие крылья, такие как канюки и орлы, искусно используют термальные потоки и могут постепенно набирать высоту, делая небольшие круги. Планирование без потери высоты и даже с подъемом называется парением.
У морских птиц, например альбатросов, форма тела и крыльев иная, и они парят по-другому (рис. 17.56). У альбатроса большое тело и очень длинные узкие крылья, и он использует порывы ветра над волнами. За время скольжения против ветра вверх он поднимается на высоту около 7-10 метров. Затем он разворачивается по ветру и с большой скоростью на отогнутых назад крыльях спускается вниз. В конце скольжения вниз альбатрос описывает дугу, возвращаясь во встречный поток воздуха с крыльями, вынесенными несколько вперед. Такое положение крыльев и быстрое движение вперед относительно воздуха обеспечивают подъемную силу, необходимую для набора высоты перед очередным спуском. Альбатрос способен также парить, покрывая большие расстояния параллельно гребням волн; при этом он использует небольшие восходящие потоки воздуха от волн, подобно тому как сухопутные птицы используют потоки над горными склонами.
Рис. 17.56. Сравнение формы тела и крыльев у медленно и быстро парящих птиц. Медленно парящие птицы — большей частью материковые; они могут использовать слабые ветры и термальные потоки. Быстро парят преимущественно морские птицы; они могут использовать сильные ветры
При зависании птица машет крыльями, но при этом остается на одном месте. Крылья совершают около 50 взмахов в секунду, и развиваемая ими тяга, направленная вверх, уравновешивает вес тела. Птицы, способные зависать, имеют очень сильно развитые летательные мышцы (1/3 от веса тела). Их крылья могут наклоняться почти под любым углом. Большая часть маховых перьев-1-го порядка (маховых 2-го порядка только шесть), и они используются для создания тяги.
Летучие мыши — единственные представители млекопитающих, способные по-настоящему летать. Каждое крыло представляет собой тонкую перепонку из сильно васкуляризированной кожи, растянутую между передней конечностью (предплечьем и всеми пальцами, кроме большого), боковой поверхностью тела и предплюсной задней конечности. Пястные кости сливаются, придавая крылу прочность, в то время как кости предплечья и кисти значительно удлинены и служат опорным каркасом крыла. Указательный и средний пальцы кисти поддерживают переднюю кромку крыла, в то время как остальные два пальца оттянуты назад к задней кромке, которая в конце концов соединяется с пятым пальцем стопы (рис. 17.57). Движения крыльев у летучих мышей сходны с таковыми у птиц. Полет может быть мощным и быстрым.
Рис. 17.57. Летучая мышь с расправленными крыльями. Показано прикрепление крыла к предплечью, туловищу и лодыжке
При ходьбе позвоночник собаки сохраняет жесткость и продвижение вперед обеспечивается работой задних конечностей. Они перемещаются вперед и назад благодаря сокращению сгибателей и разгибателей соответственно.
Когда сокращаются разгибатели, задняя лапа работает как рычаг; она выпрямляется и отталкивается от земли, продвигая тело животного вперед и слегка приподнимая его. При сокращении сгибателей лапа отрывается от земли и перемещается вперед. В каждый момент времени приподнята только одна лапа, остальные три служат опорой и удерживают тело в равновесии. Если неподвижно стоявшая собака начнет движение вперед с левой передней ноги, то дальше ноги будут переступать в такой последовательности: правая задняя, правая передняя, левая задняя, снова левая передняя и т. д.
При беге собака перестает опираться на три ноги одновременно; она переходит на другой аллюр, когда одновременно перемещаются обе передние лапы, а за ними обе задние. Лапы опираются на землю гораздо меньше времени, чем при ходьбе, и обычно одна передняя конечность на какую-то долю секунды опережает другую. Так же обстоит дело и с задними конечностями. Поэтому лапы касаются земли в такой последовательности: левая передняя, правая передняя, правая задняя, левая задняя.
Если собака развивает максимальную скорость, движения ног ускоряются, и тогда все четыре ноги после выпрямления могут одновременно оказаться в воздухе. Сильные мышцы туловища изгибают позвоночник дугой вверх, когда ноги согнуты, и прогибают вниз, когда ноги полностью выпрямлены. Благодаря этому отталкивание получается более сильным и шаг заметно длиннее. И то и другое способствует быстроте бега (рис. 17.58).
