A madárszárny “ötletét” mindmáig nem haladta meg semmi

A madárszárny “ötletét” mindmáig nem haladta meg semmi.


Madarakról mindenkinek


“Az alapmodell azonban lényegileg ugyanaz. Igazi mestermű

Az előzményeket ITT TALÁLOD

A csodálatos madárszárny

Hajlamosak vagyunk unalmas jószágoknak gondolni a velünk élő parlagi galambokat (Columba livia forma domestica), holott valamennyi galamb a repülés nagymestere, még ha ez a nagyvárosokban nem is „jön át” meggyőzően a számunkra. (Később lesz még szó róluk!)

A levegőbe emelkedés alapja a szárny,

s ha a madarak szárnyára tekintünk, látnunk kell, hogy legfejlettebb repülő eszközeink is szánalmasan merevek. A repülés eltanulásában csak a kezdeteknél járunk. Se fordulékonyságban, se hatékonyságban (energiatakarékosságban) nem közelítjük meg a madarakat. A madárszárny olyan dinamikus eszköz, melynek létrehozása a mai technológiák segítségével sem lehetséges.

Egy ennyire összetetten működő eszköz vezérlése sem egyszerű. Tehát még ha létre is hoznánk egy tökéletes madárszárnyat, kérdéses, hogy képesek lennénk-e olyan számítástechnikai kapacitást biztosítani és olyan szoftvert fejleszteni hozzá, mely valóban működőképessé teszi. Gondoljunk csak arra, mennyivel egyszerűbb egy sétáló robotot szerkeszteni, ennek ellenére sétáló robotjaink mennyire esetlenek.


A kolibri helikopter is!

A madárszárny olyan alapötlet, amely tökéletesen adaptálható a legkülönfélébb helyzetekre. A madarak ugyanis rendkívül eltérő körülmények között használják legalább ennyire eltérő célok érdekében. Ugyanez a szárny alkalmassá tehető nyilallásra épp úgy, mint keringésre, sőt a kolibri esetében egy kifordítható váll közbeiktatásával olyan működésre is, mintha egy kis helikopter volna. Ugyanakkor a kolibri bármely pillanatban képes helikopterüzemmódból visszakapcsolni repülőgépüzemmódba. Hasonló megoldásokkal az ember is kísérletezik, de a kolibrihez mérten igen szerény eredménnyel.

Olyan szárnyról beszélünk,

mely nyitható és csukható, nyújtható, dőlésszöge tetszés szerint változtatható; mely képes felfelé irányuló mozgásra is anélkül, hogy a testet lefelé nyomná a levegőben. Ráadásul mindez nem csupán rugalmasan egymáshoz kapcsolódó, elforgatható csontok és ínak összessége. A bőrből növekvő szárnytollak mozgása, állása is szabályozható. Tollanként! Összesimítható és felborzolható. A repüléshez leginkább szükséges nagy szárnytollak, a kézevezők állása, egymástól való távolsága, szöge tetszés szerint pillanatról pillanatra állítható. Minderre a madár a másodperc töredéke alatt képes. A sebes nyilallás „beállításait” ezredmásodperc alatt tudja átállítani egy forduláshoz vagy leszálláshoz.

Persze, nem minden madárszárny egyforma, hisz ahány madár, annyi életmód. A vándorsólyom (Falco peregrinus) számára létfontosságú a gyorsaság, ám a fakókeselyű (Gyps fulvus) számára az energiahatékony körözés az üdvözítő. A kontinentális fajok általában nyugodt légköri viszonyok között repülhetnek, ám az óceánok felett vitorlázó albatroszok, hojszák* és fregattmadarak* viharos szélben élnek.

A szárnyon jelentkező felhajtóerő

egészen más szélcsendben és viharban, így aztán – s még ezer szempont szerint – a szárnytípusok sokasága fejlődött ki. Az alapmodell azonban lényegileg ugyanaz. Igazi mestermű, amely önmagában hordozza azt a lehetőséget is, hogy egymástól radikálisan különböző körülményre adaptálhassák, s megálhassa a helyét az esőerdők mélyén keveset repülő pitták* (Pittidae) esetén éppúgy, mint olyan fajoknál, akik egész életüket a levegőben töltik, s tízezer és tízezer kilométereket tesznek meg a Föld légkörében. A szerkezet tökéletes, de működtetéséhez jó pár problémát kell megoldani.


A pingvinek (Sphenisciformes) esetében némi átalakítás után ugyanez a szárny úszásra, méghozzá igen sebes úszásra is alkalmas. A törvények ugyanazok – az aerodinamika törvényei –, csak a sűrűség nagyobb, ezért kisebb szárnyfelülettel is létrehozhatunk ugyanakkora fel- és előre hajtó erőt. Első benyomásunk a pingvinekről általában az, hogy nem csoda, ha rendkívül suta szárnyaikkal nem képesek repülni. A valóság azonban az, hogy ezek a szárnyak nem suták, nem kicsik, csak épp más feladatra fejlesztették őket:víz alatti repülésre.  

Okos megoldások paradoxonokra

Bármilyen energiahatékony megoldás is a madárszárny, azt a problémát nem kerüli meg, hogy ritka közegben fenntartani bármely testet, rendkívül energiaigényes feladat. Így tehát – amint repülőgépek esetében is – ahhoz, hogy a szárnyakon megfelelő felhajtóerő keletkezzen vagy a madarat olyan sebességre gyorsítsa, esetleg olyan légáramig vigye, ahol ez már nem probléma – mindehhez szokatlanul nagy teljesítményű motor kell. A madarak mellizomzata ennek megfelelően rendkívül fejlett (kivéve a futómadarakat). A szárnyak mozgatásához rettentő izomtömegre van szükség, mely azonban újabb problémát vet fel:

hol helyezzünk el ennyi izmot,

és hol rögzítsünk egy ekkora terhelésnek kitett izomzatot? Erre megoldás, hogy a röpképes madarak mellcsontján – szemben az emlősök lapos mellcsontjával – jelentős tarajt találunk. Ez a csonttaréj biztosít megfelelő felületet az irdatlan izomkötegek rögzítésére.


Extrém motorház a madarak mellcsontja

Az emlősök mellcsontjával összevetve szinte abszurd, mekkora mellcsonti taraj bújik meg a madarak mellkasában, az izomtömeg alatt. Jól érzékelhető, hogy a bioszféra igyekszik a lehető legnagyobb izomtömeget a lehető legbiztosabban rögzíteni. Olyan ez, mint egy kivételesen nagy teljesítményű motor, melyhez ennek megfelelően jelentős méretű motorház dukál, a motornak pedig brutális felfüggesztés.


Röpképtelen madaraknál az evolúció eltünteti a hatalmas mellcsonti tarajt, a pingvin mellcsonti tarja mégis vetekszik a galambokéval is. Nem csoda, hisz a pingvinek valóban egyfajta víz alatti repülésben „utaznak”, azzal a különbséggel, hogy jóval nagyobb közegellenállásban. Így a madárvilág egyik legfejlettebb mellizomzata az övék.

A nagy teljesítményt leadó és tömegében is jelentős izomzat azonban semmit sem ér, ha nincs megfelelő energiaellátás. A madarak túlnyomó többségénél épp ezért voltaképp az egész szervezetet a repülés, a szárnyak, az izomzat kiszolgálását célozza. Ennek érdekében a madarak fiziológiai folyamatait teljes egészében felsrófolták: magasabbra állították a testhőmérsékletet, felgyorsították az emésztést, a vérkeringést és a szívverést. Az énekesmadarak normális testhőmérséklete abban a tartományban mozog (41-42 Celsius), ami fölött a fehérjék már könnyen kicsapódhatnak. Ebben a tartományban az ember már haldoklik, s ha nem viszik le hamar a lázát, meghal.


Tüzesfejű királyka

A tüzesfejű királyka (Regulus ignicapillus) a maga 5-6 grammnyi súlyával és viharos anyagcseréjével folytonos táplálkozásra kényszerül. Őt és a hozzá hasonló „aprónépet” nem is könnyű lencsevégre kapni.

Óriási terhelés ez a madaraknak,

akkor is, ha ez az alapállapotuk. A fiziológiai folyamatok felsrófolása sem történhet meg csak úgy, egy gombnyomással. Az a szervezet, mely ezerrel pörög, nyilván többet is fogyaszt. Ezt a többletet biztosítani kell valamiként, s nem csupán a táplálékról van szó. Főként az apró termetű madarak (akik tartalékokat is nehezebben halmoznak fel, mint nagy termetű társaik) gyakorlatilag minden

idejükben táplálkoznak; voltaképp egész életükben azért esznek, hogy repülhessenek; s azért repülnek, hogy ehessenek. Ez alól kivételt csak azok a viszonylag rövid időszakok jelentenek, amikor akkora a táplálékbőség, hogy belefér mások etetése, vagyis a fiókák felnevelése is.

A többlettáplálék energiává alakításához, megemésztéséhez azonban kell még valami, méghozzá abból is rengeteg. Ez pedig az oxigén.

De abból is olyan sok kell, hogy újabb problémát kell megoldani, méghozzá ha lehet, ismét zseniális módszerekkel.

Folytatjuk.


Gyöngybagoly a levegőben | Illusztrációk: Pixabay

Hozzászólásokhoz gördülj a kapcsolódók alá!


Kedves olvasó,

ha nem vagy még támogató, lépj be a Klubba ITT. Csupán havi két kiló kenyér áráért elérsz minden támogatói tartalmat. Alkalmi támogatásra Paypalon keresztül van lehetőség (kattints a kis gombra!).

Ha egyik mód sem megfelelő, de szeretnéd támogatni a Cenwebet és a rezervátumot, akkor keress minket mailben a centauri16@gmail.com címen. Segítségedet előre is köszönjük!   

még több madár

Visual Portfolio, Posts & Image Gallery for WordPress

Rekordszámú kék vércse költött a Baksi-pusztán

Az elmúlt években egyre több kék vércse (Falco vespertinus) költ a Pusztaszeri Tájvédelmi Körzetben található Baksi-pusztán. Idén ötven pár nevelte fiókáit a kihelyezett mesterséges fészekládákban…Tovább

Miért költenek olykor hím madarak is?

Ezek az eredmények új kutatási irányt nyitnak arra, hogy a hímek és nőstények eltérő párzási lehetőségei hogyan befolyásolják az ivari szerepeket, a párzási rendszereket és…

Vélemény, hozzászólás?

Az e-mail címet nem tesszük közzé. A kötelező mezőket * karakterrel jelöltük