Helyváltoztatás a levegőben.
Helyváltoztatás a levegőben.
Ezek után lássuk most már a szervezet működését a helyváltoztatás különféleségei szerint s kezdjük a madár jellemző mozgásával, melyet PETIGREW méltán a «mozgás költészetének» nevezett, a repüléssel. Az ember meghódította a világtengereket sebes járatú hajóival, a szárazföldet bejárja bámulatos sokféle közlekedő eszközzel, de a repülés mindeddig csak álma, mert a léghajóval csak felemelkedni bír, de akarata szerint azt irányítani nem tudja. A léghajó azon az elven alapszik, melynél fogva ha valamely test könnyebb, mint az a levegőmennyiség, melyet kiszorít, hát abban felszáll. A madár testsúlya azonban nehezebb, mint a kiszorított levegő súlya s hogy mégis felemelkedhetik, sőt tetszése szerint ide-oda szállhat, sebességét változtathatja, annak más magyarázata van.
Mozgás, előrejutás csak úgy lehetséges, ha van megtámaszkodhatás. Minél sűrűbb, szilárdabb a támaszkodásra szolgáló felület, annál kisebb felülettel támaszkodhatik arra az illető mozogni akaró test is s aránylag kevesebb erőt is kell kifejtenie, hogy előre jusson. Minél ritkább azonban a mozgás közege, annál nagyobb lappal kell reája támaszkodni és annál nagyobb lökést, adni és erőt kifejteni.
A madarak mindezt megtehetik.
Egész alakjuk olyan, hogy nagy felülettel támaszkodhatnak a levegőre, a repülés irányában azonban mégis lényegtelen felületök van, mert éllel fordulnak neki, hogy hasíthassák a levegőt s így az ellenállást könnyű szerrel legyőzhessék. Fejük aránylag kicsiny, nem nehéz, úgyszintén lábaik is vékonyak és könnyűek, a test nehezebb részei mintegy a középen pontosultak össze, miáltal súlypontjuk is ide helyezkedik s nem billenhetnek föl. E mellett szárnyaik egyszerre taszító és csavaros mozgást is végeznek, vagyis lecsapnak, de hegyük ∞-ast ír le. A szárnyak összeálló tollaikkal lecsapáskor nagy lapot alkotva sok levegőt szorítanak hátra, megsűrítenek, emeléskor azonban némileg összecsukódnak, kis felületüvé lesznek, tehát kevesebb ellenállásra találnak. A megsűrűsödött lég újra kiterjeszkedve az egész – aránylag nem nehéz – madártestet fölebb emeli. A szárnyak gyors lecsapása és emelése, ez a folyton ismétlődő munka, folytonos lökéseket jelent, a minek eredménye maga a repülés. A madár tehát alakjának, erőképességének és ügyességének – nem külön, hanem együttvéve – köszönheti, hogy repülhet. A mint a test súlya és az erőkifejtés közt nincs meg a kellő arány, megszűnik e tehetség. A viszonynak mindig olyannak kell lenni, hogy a motor maga ne sokkal legyen súlyosabb a levegőnél, munkája pedig mégis igen nagy, kiváló erőteljes. Ezt a munkaképességet némileg megvilágítják azok az arányok, melyeket különböző repülő állatoknál találunk, ha a repülésnél tevékeny izmaiknak súlyát az egész test súlyával szembeállítjuk. A fecskehalnál (Exocoetus) ez az arány 32,4:1, a füles bőregérnél (Plecotus auritus) 13,8:1 s a madárnál átlag 6,2:1. Következtethetünk ebből a munkaképesség nagyságára is, mely azután megint lépést tart a repülés tökéletlenebb vagy tökéletesebb fokával. De nemcsak a munkaerőt kell számításba venni, hanem egyebeket is. Igy a test súlyát annak felületével, a szárnyak hosszúságával, alakjával, a fark alakját stb.; ez mind határoz, mert mindezekkel együttesen képes bizonyos madár inkább, mint a másik a levegőben megtámaszkodni, annak ellenállását és a föld vonzó erejét legyőzni, röptét változatosabbá tenni.
Tudatosan kell továbbá a madaraknak a levegő áramlását, a szelet is kihasználniok. Hogy minő elhatározó szerepe van éppen a szélnek a repülés kérdésében, az ebből az alaptételből világlik ki: «minden repülés levegő ellenállás keltésén alapszik s minden repülés közben kifejtett munka a levegő ellenállásának leküzdéséből áll». A madár tehát csakis akkor repülhet, ha kellő ellenállásra talál a levegőben; de másrészt nem szabad figyelmen kivül hagyni, hogy az ellenállást lehetőleg csekély munkasebességgel kell legyőznie, különben a repülés kivánta munka tulságosan megerőltető lenne. Ezért a gyenge ellenkező, vagyis szemközt jövő szél a legtöbb madár röptének kedvező; erősebb szemben fuvó szél ellen azonban már csak a jobb repülők tudnak huzamosan mozogni, mert a levegő ellenállása ekkor oly erős, hogy csakhamar kifárasztja őket. Igy a szárcsák, foglyok, varjuk stb. nagy szélben szélnek fordulva emelkednek ugyan föl, egyideig erőlködnek is, hogy leküzdhessék az erős ellenkező légáramlatot, de csakhamar elfordulnak s félszéllel vagy szél után sebesen repülnek odább. Hosszabb útakat általában erősebb szél ellen nem tesznek, ellenben széllel és félszéllel leginkább. Ez ugyan ellenkezője annak a közel multban szinte általános nézetnek, hogy a madarak széllel egyáltalán nem igen tudnak repülni, mert tollaikat felborzolja s lenyomja őket a föld szinéhez; de ebben a felfogásban mindenesetre több volt az elmélet, mint a gyakorlati tapasztalás. Mert hiszen csak körül kell néznünk s lépten-nyomon látjuk a madarakat még meglehetős erős széllel is szárnyalni, a nélkül, hogy tollaik felborzolódnának. Igen, mert a széllel repülő madár sebesebben halad, mint maya a szél s a levegő áramlását mindig elülről kapja; nem is kaphatja máshonnan, mert hiszen abban a perczben, mikor nem volna, ellenállás, megszünnék a megtámaszkodhatás, s így le kellene esnie. Szóval a repülő madár és a légjárás viszonylagos sebességétől igen sok függ. A madárnak mindig sebesebben kell mozognia, mert a légáramlatot mindig – bármicsoda szélnél – előről kell kapnia; erre vall egész szárnyszerkezete, tollazatának rendezkedése s a mozgás alaptörvénye a megtámaszkodhatás. Nyugodt, szélcsendes levegőben is szüksége van ellenkező légáramlatra s ekkor erős szárnycsapásokkal maga-maga idézi azt elő. Hogy ez a munka, különösen a közszólás szerint «rossz repülőknek» mennyire nehezükre esik, azt látjuk, mikor ilyen nehéz testű vagy kerek kis szárnyú madarak felemelkednek. A túzok, gólya mielőtt szárnyra kap, pár ugrással neki iramodva ad magának lökést s így hozza áramlásba a levegőt; ha pedig szél fuj, neki fordul a szélnek s rézsutosan lassan emelkedik a magasba. A szárcsa eleinte csak lábaival lucskolva, mintegy fut a vizen – s kivált szélcsendben – nagy nehezen kap fel; szél ellen hamarább emelkedik, de nem sokáig bir erősebb szembefujó légáramlatnak repülni. A nagy, hosszúszárnyú de aránylag kis, könnyű testűek nagy kezdősebességgel repülnek el. Határoz azonban némileg az is, mily gyorsan mozgatja a madár szárnyait. A kis kerek szárnyúaknak, de súlyos testűeknek gyorsabban kell szárnyaikat lecsapni, emelni, mint a nagy szárnyú, de kis testűeknek. A fogoly (27-ik kép) surrogva repül, a sirály csak gépiesen lassan lengetve. A legkiválóbb repülők mindig azok, melyek élelmüket másként mint repülve, alig kereshetnék meg, pl. a fecskék; náluk csakugyan a repülés kedvéért a többi szervek visszafejlődtek. Járni a fecske csak igen rosszul tud; csőre is igen kicsiny, alárendelt jelentőségű, mert a sebes mozgásban nem a csőrével, hanem nagy szájnyilásával fogja prédáját. Ellenben szárnya aránytalan hosszú, keskeny (28-ik kép) s farka is finom kormányzásra való, villás vagy kivágott. Ha ehhez veszszük még rövid nyakát, lapos termetét, mely mint a nyíl hasithatja a levegőt, hát csak természetesnek fogjuk találni, hogy nemcsak sebesen, de változatosan is bir repülni.
27. kép. A fogoly szárnya.
A farknak, mint kormánynak, szintén igen jelentős szerepe van a repülésben. Kitartó és változatos repüléshez tehát nemcsak a hosszú szárny, könnyű test, hanem fejlett fark is szükséges. Különösen azok fognak tehát változatosan repülhetni, melyeknek hosszú vagy legalább is nem egyszerű lapátalakú farkuk van. A fürj meglehetős messze és sebesen repül, de mindig csak egy irányban, legfölebb ív vonalban; a vöcsök is, ha már egy darabig repült, sebesen és kitartóan szeli a levegőt, de nem kanyarog, csapkod, hanem szorosan irányt tart; mig ellenben, a mint láttuk, a fecske hol nyilal, hol csapong, surranik, feldobja magát, lebeg, levágódik stb. Igen, mert a vöcsök, szárcsa, fürj stb. tisztán helyváltoztatás czéljából folyamodik szárnyaihoz, náluk az, mint eszköz, csak harmadsorban, az élelem megszerzésénél jön tekintetbe.
A hosszúnyakú, hosszúcsőrű madarak többnyire rövidfarkúak, de viszont hosszúlábúak is; a rövidnyakú, rövidcsőrű fajok azután inkább hosszúfarkúak. Ez a viszonosság összefügg azzal, hogy a súlypont mindig a madár-test közepére essék.
28. kép. A sarlós fecske szárnya.
A fark sok esetben fentartó ernyőként is működik, pl. a lebegő, egy ponton «szitáló» vércsénél. A pacsirták farka nem lévén tulságosan legyezőalakú, szárnyuk nagy felületű, mert válltollaik igen hosszúak (29-ik kép).
29. kép. A búbos pacsirta szárnya.
A repülő madarat tehát oly léghajóval lehetne összehasonlítani, mely vitorlával, evezővel, kormánylapáttal, propeller-csavarral és oly rendkívüli hajtó erővel rendelkezik, melyhez – éppen mert tudatos – a mi ismeretes gépeinket, hajtó erőinket nem foghatjuk.
Lássuk már most a repülés különféle módjait is.
A legkezdetlegesebb repülés a lepkék ide-oda szálldogálása, lebegése, mely ha hevesebb szárnymozgatással történik, sürrögés lesz. Ilyen sürrögverepülés a kerekszárnyú, súlyos madarak repte, melyek nem szoktak kiválóan légi élethez; a jó repülők csak akkor lebegnek, sürrögnek, mikor bizonyos helyen tovább időznek a légben. Igy tesznek a csérek (Sterna), mikor halat vagy bogarat kémlelve a levegőben mintegy megállnak, mintha láthatlan fonálon függnének s szárnyaikat sebesen mozgatnák; vagy a vércsék és mások. A keringelés szintén bizonyos helyben, de nem egy ponton való maradás. A ragadozók, sirályok – általában a nagy szárnyúak – szoktak így keringelni, örvényleni, körözni vagy csavarosan emelkedni. Ennél a repülésnél kiváló szerepe van a légáramlatnak, melyre úgy támaszkodnak e madarak, mint a papirsárkány. Ugyanilyen támaszkodás az, mikor a sólyom rézsut csap le mozdulatlan, hátranyujtott szárnyakkal. Megadja magának a lökést s a nehézség szerint ferde vonalban vágódik le. A nehézség és a lég ellenállása, melyet némely fajok, mint pl. a harkályok, nem birnak tökéletesen legyőzni, okozza a szökkenésszerű ∩∩∩∩ repülést. A hullámos ~~~~ repülésnek is ez a magyarázata, noha az így repülő madarak, pl. a barázdabillegető, már jobban győzik le az akadályokat, mert a hullámzó mozgásba hozott levegő maga is segítségökre szolgál. A gébicsek úgy adnak maguknak lökést és használják ki legjobban a légre való támaszkodást, hogy a magasból le s azután felcsapódnak; így: ∪ vagy \_/.
A levegő ellenállásának rossz oldalait küzdik le a különböző szabályos vonalakban, /\ stb. alakban szálló madárcsapatok, valamint a zegzugosan szárnyalók, czikkázók \/\/\ is pl. a sárszalonka.
A levegő ellenállását azonban fel is használják néha, t. i. irányváltoztatásnál. Legszebb példáját adják ennek a réczék. A kis csörgőrécze golyószerű sebességgel halad, hirtelen lappal fordul a levegőnek s ez a megtámaszkodás oly hatásos, hogy majdnem derékszögben – előbbi irányához képest – vagyis egyenesen fel – mintha kilőtték volna – a magasba emelkedik.
