Дятел способ передвижения приспособление

Физика в мире животных: дятел и его «отбойный молоток»

Источник: audubon.org

Дятлы (лат. Picidae) — крупное семейство птиц, в которое входит 233 вида. В большинстве случаев дятлы обитают в лесах. Это лазающие древесные птицы, которые летают, хотя и не очень хорошо. Подавляющее большинство представителей семейства отличаются от других птиц необычным долотообразным клювом. С его помощью дятлы долбят кору и сердцевину дерева, стараясь найти основную свою пищу: насекомых и их личинок.

Свой крепкий клюв дятлы используют не только для добычи пищи, но и для создания гнезд, которые обычно устраивают в дуплах деревьев. Стучат по дереву дятлы и для связи друг с другом. Весной самцы многих видов дятлов барабанят клювом по сухим деревьям. Такие трели, наверное, слышали многие читатели. Тело дятла практически идеально адаптировано к его образу жизни. Благодаря этому дятел может выдерживать значительные нагрузки, которые смертельно опасны для многих других живых организмов.

Долбление древесины — очень энергозатратное занятие. Для того, чтобы пополнять запасы энергии, дятлам приходится постоянно есть. Например, черный дятел всего за один «прием пищи» может съесть около тысячи муравьев или несколько сотен личинок короедов. Зеленый дятел ест и того больше — за день он съедает около двух тысяч муравьев.

Дятлов называют санитарами леса, и это, в принципе, правда. Птица, поедая большое количество личинок вредителей деревьев или взрослых насекомых предотвращает неконтролируемое увеличение популяции вредителей.

Нагрузки, которые выдерживает дятел

Средняя скорость нанесения ударов дятлом — 20-25 движений за секунду. Общее количество ударов, наносимое дятлом по дереву в день — 8000-12000. Для того, чтобы птица имела возможность выдерживать перегрузки, связанные с долблением деревьев, ее череп и скелет должны быть необычайно крепкими. Если бы по дереву с такой скоростью била любая другая птица, то уже через несколько ударов она бы умерла от перегрузок.

Измерения показывают, что перегрузки, испытываемые дятлом, достигают 1000 — 1200g. Это гораздо больше, чем могут выдержать организмы других животных, включая человека. Мы не в состоянии выдержать перегрузки больше 80-100 g. Наибольшая (кратковременная) перегрузка автомобиля, при которой человеку удалось выжить — 179,8 g. Парашютисты при раскрытии парашюта испытывают перегрузки вплоть до 10 g. Летчики, выполняющие фигуры высшего пилотажа, получают перегрузки вплоть до 12 g.

Клюв дятла достаточно прочный для того, чтобы долбить дерево и не ломаться или деформироваться. Кончик клюва большинства видов дятлов похож на зубило. Благодаря этому птицы могут «работать» с самыми твердыми видами древесины. При активном долблении повышается температура головного мозга. Поэтому дятел не может все время долбить, ему приходится делать перерывы, чтобы сбросить температуру.

У дятла не только прочные череп и клюв. Эта птица оснащена «амортизатором» в виде спинномозговой жидкости, которая подавляет вибрацию. Амортизационная система дятла включает также эластичный клюв, жилистую и пружинистую подъязычную кость (гиоид), а также особую губчатую кость в голове. Гиоид — это скорее хрящ, чем костная ткань. Располагается он не только в глотке, но также заходит в носоглотку, оборачивая череп. Таким образом, черепная коробка птицы представляет собой один из наиболее совершенных природных амортизаторов.

Смягчает удар не один фактор, а целая их система. Во время долбления дерева клюв движется перпендикулярно поверхности, по которой бьет дятел. Если бы удар наносился не перпендикулярно, а немного под углом, амортизационный механизм птицы не сработал бы, и она могла бы просто погибнуть. Но здесь работает слаженная система мышц, которая позволяет голове и клюву двигаться по прямой линии. При ударе клюва сразу же срабатывают мышцы, оттягивающие череп дятла от места нанесения удара.

Защищены от удара и глаза птицы. При ударе о дерево на глаз дятла опускается третье веко (мигательная перепонка). Она оберегает глазное яблоко от вибрации, не допуская расслоения сетчатки.

Еще одна уникальная черта дятла — его длинный язык. У всех птиц язык прикреплен к задней части клюва. А вот у дятла язык выходит из правой ноздри, разделяясь на две половины. Эти две половинки охватывают голову птицы и шеей, выходя через отверстие в клюве. После этого они соединяются. Языком дятлы достают личинок насекомых из глубоких ходов, проделанных в древесине.

Для того, чтобы разместить в пределах черепа все эти амортизационные приспособления, дятлу пришлось поступиться размером мозга. В процессе эволюции он уменьшился. Причем уменьшение объема мозга не привело к тому, что дятлы стали «глупее». На деле дятлы отличаются высокой организацией поведения. Они обладают сложными территориальными и гнездовыми повадками.

Но у птиц за «интеллект» отвечают полосатые тельца и слой, который носит название гиперстриатум. Эти части головного мозга небольшие по размеру, так что дятел может обходиться относительно маленьким мозгом.

Ну а для того, чтобы легко перемещаться по стволам деревьев, дятлы используют Х-образную конструкцию лапок. Два пальца на лапке дятла направлены вперед, а два — назад. У большинства птиц других видов три пальца направлены вперед, а один — назад. Держаться за кору помогают цепкие когти, прочные кости пальцев и сухожилия. Все это обеспечивает надежное сцепление с деревом, и дятел не падает даже во время самой активной «работы».

Источник

Большой пестрый дятел: описание, среда обитания, фото

Ни один лес не обходится без этой птицы. Громкие и ритмичные звуки дроби дятла раздаются на всю округу, особенно это заметно весной. Если внимательно приглядеться к деревьям, то можно его увидеть. Птица эта не из пугливых и иногда прилетает «пошуметь» в сады, на деревья под окнами или телеграфные столбы. Она очень примечательная и яркая, спутать ее с кем-либо другим невозможно. Но вот виды дятлов можно не различить с первого взгляда. Особенно распространен в нашей стране большой пестрый дятел. Остановимся более подробно на нем.

Большой пестрый дятел: описание

То, что данную птицу вообще сложно с кем-либо перепутать, обусловлено в первую очередь ее специфическим внешним видом и способом добычи пищи. Большого пестрого дятла по размерам часто сравнивают с дроздом, они примерно одинаковы. Длина его тела в среднем колеблется от 22 до 27 сантиметров, самки, как правило, меньше самцов. Масса птицы небольшая – всего 60-100 грамм. Большой пестрый дятел не зря получил такое название, так как имеет очень яркую, контрастную окраску оперения в черно-белых тонах и красное (а иногда розовое) подхвостье.

Самца от самки можно отличить по окрасу затылка. У всех молодых особей есть красная шапочка на голове, с возрастом она исчезает. Красное пятно на затылке остается только у самцов. Верх головы становится черного цвета. Щеки птицы, лоб, брюхо — белые, в зависимости от места обитания может меняться их оттенок от яркого и чистого до бежевого или почти коричневого. Большой пестрый дятел имеет весьма приличный размах крыльев, достигающий почти полуметра (42-47 сантиметров). Стоит отметить также форму хвоста. Он заостренный (клиновидный), имеет среднюю длину; очень жесткий, так как играет роль опоры, когда птица передвигается по дереву. Строение лапы, типичное для дятлов, – зигодактильное, то есть два передних пальца противопоставлены двум задним. Средняя продолжительность жизни птицы составляет около 9 лет.

Большой пестрый дятел: среда обитания

Это очень распространенная птица, имеющая широкий ареал обитания — от Канарских островов до Камчатки и Японии. Чаще всего птицы ведут оседлый образ жизни, реже – кочующий. Последнее связано в основном с местами обитания, которые неблагоприятны с точки зрения кормовой базы, поэтому птицы вынуждены совершать кочевки (инвазии) в соседние регионы. Большой пестрый дятел (фото можно увидеть в статье) очень нетребователен к месту жительства и приживается практически везде, где растут деревья, — от таежных лесов до городских парков. Удивительно то, что выбор зависит не только от страны, в которой живут птицы, но даже от регионов. Так, в Сибири и на Урале дятел выбирает хвойные леса и смешанные, но с преобладанием сосен, а на северо-западе страны отдает предпочтение сосновым борам, ельнику.

Чем питается дятел летом?

Многие еще со школы помнят о так называемых санитарах леса. К ним относятся волк и дятел. Птица предпочитает селиться в лесах, где много старых и гнилых деревьев. Дятлы имеют очень разнообразный рацион питания. Преобладание в нем растительной или животной пищи зависит от сезона. Примечательно, что самцы и самки добывают себе пропитание на различных территориях, а иногда даже в отдельных лесах. Весенне-летний рацион в основном состоит из насекомых и их личинок. В первую очередь это, конечно же, различные жуки, в том числе и те, что питаются древесиной, а также их личинки: усачи, короеды, рогачи, долгоносики, божьи коровки, златки. Большой пестрый дятел делает 130 ударов в минуту своим клювом. Это достаточно мощная сила, ни один жучок или червячок не останется незамеченным. Также в рацион птицы входят бабочки, в том числе и мохнатые, их гусеницы, тля, муравьи. Большой пестрый дятел не брезгует и падалью, если выпадает такая возможность. Также было установлено, что иногда эти птицы разоряют гнезда мелких певчих пернатых.

Чем питаются дятлы осенью и зимой?

В осенне-зимний период преобладает растительная, богатая белками пища. К ней относятся семена хвойных деревьев, желуди, орехи. Интерес представляет способ добывания семян из шишки. Он характерен для всех дятлов, но данный вид довел его до совершенства. Первоначально дятел срывает шишку, затем несет ее в клюве к заранее выбранному месту – наковальне, которая, по сути, представляет собой зажим или щель в верхней части ствола дерева. Птица со всей силой бьет клювом по шишке, а затем приступает к трапезе — отклевывая чешуйки, извлекает семена. Один большой пестрый дятел может завести для себя около 50 таких наковален, но использует, как правило, две или три. Поэтому в конце зимы под одним деревом может накопиться целая горка шишек и чешуек.

Когда наступает брачный период у дятлов?

Для этих птиц характерна моногамность. Половой зрелости они достигают к концу первого года своей жизни. Примечательно то, что пары могут после окончания сезона спаривания оставаться вместе до будущей весны. Либо они распадаются и зимуют порознь, но на следующий год вновь воссоединяются.

Поведение птиц в период брачных игр очень примечательно. Первые его признаки появляются в конце феврале – начале марта и продолжаются по нарастающей до середины первого весеннего месяца. Птицы приступают к выбору пары. Самцы ведут себя крайне шумно, громко токуют и агрессивно кричат. Самки же отвечают им, но менее заметно. Примерно в середине мая, когда пары уже определились, начинается строительство гнезд.

Гнездование дятлов

Дерево, в котором будет располагаться дупло, выбирает самец. Оно должно быть не гнилым, но с мягкой древесиной (например, осина или ольха, реже дуб или береза, лиственница).

Большой пестрый дятел (фото выше), живущий в редколиственных лесах, предпочитает ежегодно делать новое дупло. Если же место его обитания — густые хвойники, то птица возвращается в старое. Дупло, как правило, располагается на высоте до восьми метров и имеет глубину около 25-35 см, а диаметр — примерно 10. Строительством в основном занимается самец, а самка лишь иногда его подменяет, по времени оно занимает до двух недель. Дятлы откладывают яйца в середине весны, приблизительно в конце апреля. В кладке бывает от 5 до 7 небольших яиц белого цвета, глянцевых. В высиживании участие принимают оба родителя, но в ночное время — только самец. Птенцы вылупляются голые, беспомощные и слепые на 10-12 день.

Малый и большой пестрый дятел: отличия

• По характеру окраса оперения. У малого вида поперечная полоса черного цвета на щеке не доходит до затылка и прерывается белым пятном. Кроме того, он не имеет розового или красноватого подхвостья. Зато на голове у малого дятла есть шапочка — красная с черной каймой у самцов и белая у самок.
• Большой пестрый дятел и малый пестрый дятел отличаются по характеру издаваемых звуков. У первого вида дробь очень короткая и длится примерно 0,6 секунды, включает 12-13 ударов, но различить их практически невозможно, так как они сливаются в один сплошной звук. К тому же она быстро теряет звонкость, начинается громко, но быстро затухает. Большой пестрый дятел делает 130 ударов в минуту, его дробь слышна порой на расстоянии до полутора километров. Звуки, издаваемые малым дятлом, больше похожи на голос певчих птиц, они более протяжные. И дробь у него тоже более длительная, но не такая звонкая, как у первого вида, продолжается в среднем 1,5 секунды.
• Малый пестрый дятел несколько меньше по размерам, его длина составляет примерно 14-15 сантиметров.
• Отличаются предпочтениями по выбору места обитания. Малый пестрый дятел предпочитает лиственные и смешанные леса, берега водоемов, болот. Старается избегать темных хвойников.

Есть ли у дятла враги?

Казалось бы, у такой птицы принципиально не может быть врагов, ведь, обладая мощным клювом, он вполне может за себя постоять. Но на деле все несколько иначе. Данных о нападениях на дятлов хищных птиц хоть и мало, но все же они есть. В основном они подвергаются опасности со стороны перепелятников, тетеревятников, на равнинных местностях – сапсана.

Из наземных хищников стоит отметить куницу и горностая. Даже гнезда дятлов, которые, казалось бы, скрыты и защищены, иногда подвергаются разорению со стороны белок, сони-полчка и рыжей вечерницы (разновидность летучих мышей). Бывает так, что дятлы вытесняются из старых дупел скворцами.

Приспособленность дятла к условиям внешней среды

Практически все животные и птицы обладают определенным набором характеристик, которые возникли как результат приспособления к факторам внешнего мира. Не исключение и большой пестрый дятел. Черты приспособленности к среде обитания приведены ниже.

• Цепкие когти на лапах помогают легко держаться на стволе дерева или на тонких ветвях.
• Жесткий хвост клинообразной формы предотвращает скольжение по стволу вниз; он в большей степени приспособлен для лазания по деревьям, чем для полетов.
• Длинный крепкий клюв помогает пробивать кору деревьев и делать в них дупла для гнездования, а также добывать пищу.
• Длинный, тонкий и липкий язык помогает доставать насекомых из самых труднодоступных мест.

Источник