Животные, летающие без крыльев¶
Летание без крыльев — способ перемещения в воздухе, при котором животное не использует крылья или их рудиментарные аналоги. Крылья — не единственный механизм полёта в природе: ряд животных развил иные решения — от использования воздушных потоков и парения на тонких мембранах до активного выталкивания струй жидкости или газа. Среди них есть млекопитающие, рыбы, беспозвоночные и даже некоторые рептилии.
¶Парящие млекопитающие
Наиболее известные «летуны без крыльев» — сумчатые кускусы (Parachromis и другие роды семейства Phalangeridae). Кускус, обитающий в кронах деревьев Новой Гвинеи и прилегающих островов, при прыжке с ветки раскидывает конечности, и тонкая складка кожи между передними и задними лапами работает как парашют. Животное не машет лапами, а планирует, контролируя положение тела хвостом. Аналогичный механизм развил австралийский кускус-воллан (Petaurus) — так называемые летающие белки, у которых летательная перепонка тянется от запястья до щиколотки.
Сумчатый летающий поссум (Petaurus breviceps), распространённый в Австралии и Новой Гвинее, способен планировать на расстояние до 50 метров, совершая при этом управляемый полёт с точным прицеливанием на ветку. Механизм не является активным полётом: животное не генерирует подъёмную силу, а лишь снижает скорость падения.
¶Рыбы-летуны
Семейство Exocoetidae, известное как рыбы-летуны, включает около 50 видов, обитающих в тропических и субтропических морях. Рыба разгоняется под водой до скорости около 60 км/ч, выныривает, отбрасывает хвостом от воды и, распластав длинные грудные плавники, планирует на высоте 1–2 метра над поверхностью на расстояние до 200 метров. Грудные плавники не машут — они работают как несущие поверхности. Цель — уход от хищников, прежде всего тунцов и дельфинов.
Близкие к ним рыбы-змееголовы (Channidae) и лепидосирены (Lepidosiren paradoxa) способны короткое время перемещаться по суше, перекатываясь и подпираясь плавниками, однако это не полёт.
¶Пауки-парашютисты
Пауки рода Lycosa и многие другие мелкие пауки используют так называемое «воздушное парусничество» (ballooning). Паук поднимается на вершину растения, приподнимает брюшко и выпускает несколько тончайших нитей шёлка, которые захватываются восходящими потоками воздуха и несут паука на расстояния до нескольких километров. Механизм изучен недостаточно полностью: недавние исследования показали, что пауки используют для захвата потока и электрическое поле Земли, ориентируясь на его статическое электричество. Баллонирование позволяет расселяться на новые территории и было предложено как способ заселения пауками удалённых островов, в том числе после извержения вулкана на Кракатау в 1883 году.
¶Медузы в воздухе
В 2021 году группа исследователей из Шотландии и Японии описала способность атлантической аурелии (Aurelia aurita) к полёту. Медуза, выброшенная на берег ветром, при подъёме в воздух раскрывает купол и, сокращая его, формирует кольцевые вихри, аналогичные тем, которые использует кальмар в воде. Расчёты показали, что КПД такого полёта сопоставим с КПД птиц. Авторы работы предположили, что подобный механизм могли использовать древние медузы для расселения между водоёмами.
¶Насекомые и беспозвоночные
Некоторые беспозвоночные используют для перемещения в воздухе не крылья, а иные приспособления. Гусеницы некоторых бабочек-пядениц (Geometridae) при сильном ветре могут отрываться от ветвей и планировать, вытянув тело и выделяя тонкую шёлковую нить-парашют.
¶Рептилии
Планерующие змеи (Chrysopelea) из Юго-Восточной Азии способны планировать на расстояния до 100 метров. Змея отталкивается от ветки, распрямляет рёбра, образуя широкую S-образную вогнутую поверхность, и планирует, управляя формой тела. Механизм не требует крыльев и основан на аэродинамическом обтекании изогнутого тела.
¶Эволюционное значение
Развитие полёта без крыльев многократно возникало в разных линиях животных независимо. Эволюционные биологи связывают это с давлением естественного отбора: способность покидать опасную среду, расселяться и осваивать новые экологические ниши давала преимущества, не требуя сложной трансформации скелета, необходимой для развития настоящих крыльев.
Источники:
- Шубин Н. «Внутренняя рыба»
- Dudley R. «The Biomechanics of Insect Flight»
- Nature (2021), «Jellyfish take flight»
- Scientific American, «How Spiders Fly»
- National Geographic, «Flying fish»