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フライト。これは魅力的な概念ですが、人々を混乱させてしまうことがよくあります。結局のところ、現代技術の助けがなければ自ら空に到達できない種として、空に到達できるさまざまな動物を見ると、いくつかの疑問が生じることがあります。具体的には、
鳥は
どのように正確に飛ぶのでしょうか?
以下では、鳥とその飛行能力について知っておくべきことをすべて学びましょう。
これには、彼らがどのように正確に飛ぶか、また彼らの体がどのように飛行するように設計されているかが含まれます。さらに詳しく学ぶ準備はできましたか?飛び込んでみましょう!
鳥はどうやって飛ぶの?
飛行中の最も重要な動作の 1 つは羽ばたき動作です。鳥は推力と揚力として知られる物理的な力を生み出すために、羽を上下に羽ばたかせます。推力によって鳥は前方に推進され、揚力によって空中の高さが増加します。
空気は流体であることを覚えておくことが重要です。その結果、鳥が翼を下向きに羽ばたかせると、鳥を空中に押し上げる力が加わります。これを想像するのに最適な方法は、水中を泳ぐことに似ています。プールの底に到達し、水面に上がりたいと思ったら、まず腕を上または横に置き、バタバタと下に押すことになるでしょう。
これはすべて、鳥の強力な胸筋のおかげで行われます。ただし、羽毛と翼の形状も役立ちます。これらの機能により、空気が羽の上を移動できるようになります。これと、羽ばたきによって生成される揚力とが相まって、飛行することが可能になります。
一旦空中に上がると、飛行の責任は尾翼にも課せられます。翼は能動的または受動的な手段によって揚力を生み出し、鳥を空中に維持するために働いていますが、尾は鳥の操縦を助けます。船の舵について考えてみましょう。方向を決めるために舵が動きます。
まとめると、鳥の飛行は物理学と自然力を利用して空を飛ぶことに帰着します。これには、揚力の生成、空気抵抗の低減、および同様のアクションが含まれます。全体的な目標は、重力のような下向きの力を克服するのに十分な強さの上向き揚力を作り出すことです。
カナダ自然博物館
からの以下のビデオは、これらの力とそれが鳥の飛行にどのような影響を与えるかを視覚的に示した有益なデモンストレーションを提供します。
すべての鳥は同じように飛ぶのでしょうか?
信じられないかもしれませんが、すべての鳥が同じように飛ぶわけではありません。鳥類はすべて、翼を羽ばたかせたり、尾を使って操縦したりするなど、上で説明したような飛行機構の少なくとも一部の側面を維持していますが、鳥類の正確な飛行パターンは異なります。鳥によっては、活発に飛ぶことを好み、より頻繁に羽ばたきます。あまり羽ばたきをさせずに飛行することを好む人もいます。
翼の形状の種類とその機能
上記で学んだように、すべての鳥が同じように飛ぶわけではありません。ワシやタカなどの一部の種は、サーマルに沿って受動的に急上昇したり、暖かい空気が上向きに噴き上がる傾向があります。ハヤブサなどの他の種は、素早く最高速度に達するように設計された翼を持っています。以下では、最も一般的な翼の形状と飛行中のその機能について説明します。
楕円形の翼
楕円形の翼は短く、全体的に丸い形をしています。これらの羽毛は、木々の間を飛び回るなど、速くてタイトな動きが必要な地域で生活するのに不可欠です。その結果、これらの閉鎖された地域に生息する種に最も多く見られます。
楕円形の翼を持つ鳥の種類には、キツツキの一部、タカ、コマドリなどがあります。
アクティブソアリングウイング
活発に飛翔する翼は海鳥の間で最も一般的です。このカテゴリに分類される翼は幅よりも長く、非常に重いです。この結果、活発に舞い上がる翼を持つ種が空中に飛び立つことが困難になる可能性があります。しかし、ひとたび飛行すると、絶えず羽ばたくことなく飛行することができる。
アホウドリやカモメの活発な羽ばたきが見られる可能性が最も高くなります。
パッシブソアリングウィング
上で述べたように、パッシブソアリングウィングは、低エネルギー消費で空を巡航するように設計されています。アクティブウィングよりも短いため、離陸が容易です。これらの鳥は、楕円形の翼を持つ鳥のように閉鎖された生息地を移動することはできないかもしれませんが、活発に空を飛ぶ鳥よりも簡単に移動することができます。
受動的な飛翔翼は猛禽類の間で最も一般的です。これには、ハゲワシ、一部のタカ、ワシなどの種が含まれます。
高速翼
高速翼は、鳥が短時間で最高速度に達するのを助けるという目的のためだけに設計されています。翼自体は多くの場合短くて尖っており、かなり平らな形をしています。それらは体に溶け込み、鳥の速度を低下させる可能性のある抵抗を軽減するのに役立ちます。
高速の翼を持つ種の最良の例の 1 つは、
ハヤブサ
です。
鳥の体はどのようにして飛ぶように設計されているのでしょうか?
鳥が飛ぶのに役立つのは、翼の大きさと形だけではないことがわかります。以下では、鳥が空を支配するのに役立ってきた鳥の解剖学に関するその他の興味深い事実を学びましょう。
鳥の骨
まず、鳥の骨は中空であることをご存知ですか?若い頃にこの事実を知ったら、鳥を軽くするためだと言われたかもしれません。やはり軽いほうが飛びやすいはずです。ただし、
マサチューセッツ大学アマースト校
のある研究によると、これは必ずしも真実ではない可能性があります。むしろ、鳥の骨は、中空であるにもかかわらず、実際には同じサイズの動物の骨よりも重い可能性があります。これは、合計で 2 オンスの重さの鳥と同じ大きさの
リス
を比較した場合、実際には鳥の骨格の方が重いことを意味します。
エリザベス・デュモントが研究で説明しているように、鳥の骨は中空ですが、他の種よりも密度が高いです。これにより、骨が非中空骨よりも軽いはずであるかのように見えるにもかかわらず、より重い重量が作成されます。しかし、荷物を軽くすることではないとしても、これがどのように飛行に役立つのでしょうか?
まず、鳥の骨はただ空洞ではないことを理解することが重要です。代わりに、空気圧が供給されます。つまり、空気がたっぷり入っているということです。鳥が成長するにつれて、肺の
気嚢が
骨の中にまで広がることがあります。また、これらのエアバッグの位置も独特です。全体的な結果は?鳥は息を吸うときと吐くときの両方で酸素を吸収することができます。これは、低酸素地帯 (ヒマラヤなど) での飛行などの高ストレスの訓練を行う場合に重要です。
羽毛の解剖学
羽毛の構造は非常に興味深いものです。羽毛にはいくつかの種類があり、それぞれ独自の解剖学的構造を持っています。羽毛には次の 7 種類があります。
- 翼の羽
- 尾羽
- 下
- 輪郭
- セミプルーム
- 剛毛
- フィロプルーム。
これらの種類の羽毛は位置や外観が異なる場合がありますが、すべて (羽毛を除く)、菖蒲、羽軸、返しという 3 つの基本的な特徴を共有しています。ダウンにはショウブとトゲしかありません。
菫とは、羽の下部中央を構成する空洞の部分です。皮膚にもつながっており、羽ペンで言えば文字を書く部分になります。羽軸は、とげが取り付けられている中央の薄い部分です。とげは羽毛の「綿毛」です。より複雑に言うと、羽軸につながったケラチン (髪の毛の生成に役立つ物質) の束です。とげは羽軸から横に伸びています。
これについて考える最良の方法の 1 つは、木について考えることです。カラムスは木の根であり、軸は幹です。つまり、とげは枝です。しかし、葉っぱとは何でしょうか?それぞれの羽枝は小羽枝として知られる二次枝に接続されており、羽枝には羽の端にその形状を与える小さなフックがあります。葉はこれと同じ動作をしないかもしれませんが、葉軸から伸びる羽枝から小羽枝がどのように伸びるかを視覚化するのに役立ちます。
なぜ羽毛が重要なのでしょうか?
羽毛は髪の毛や毛皮のようには見えないかもしれませんが、信じられないかもしれませんが、同じように機能します。羽毛は飛行を助ける以外に、鳥を暖かく保つ、乾燥を保つ、変装するという 3 つの主な目的を果たします。種によっては、個体が配偶者を見つけるのを助けるなど、他の目的もあります。
鳥は正確にどのように飛ぶのか イメージギャラリー
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