Kādi radījumi varēja iedvesmot mītu par putnu Ruh? 0 50

Par visu laiku lielāko planētas putnu uzskatāma vorombe, kas dzīvoja Madagaskaras salā vairus gadsimtus pirms mūsu ēras. Taču šis putns lidoja nespēja — tā masa sasniedza nedaudz vairāk par 700 kg (salīdzinājumam: ērgļi, ko Rukh esot medījis, svēra 3–7 tonnas). Runājot par lidojošiem putniem, to maksimālā masa ir ievērojami mazāka — ap 70 kg. Tieši aptuveni tādu svaru, pēc mūsdienu aplēsēm, varēja būt Argentavis — izmiris mūsdienu kondoru priekštecis, kuri tiek uzskatīti par vieniem no lielākajiem putniem uz Zemes.

Fiziskie ierobežojumi

Kāpēc mūsdienās nav tik lielu putnu? Galvenais ierobežojums ir saistīts ar lidošanu. No fizikas viedokļa pastāv divi galvenie lidojuma veidi: aktīvais plivināšanās lidojums (kā zīlītēm vai baložiem) un „pasīvais” glidrojošais lidojums, kas izmanto paceljošās gaisa straumes (kā ērglim, kas virpuļo debesīs).

Argentavis bija glidotājs, kas ļāva tam sasniegt tik lielus izmērus, jo glidojot galvenā daļa no lidošanai nepieciešamās enerģijas tiek nodota no ārējām spēkiem — gaisa plūsmām. Mūsdienu lielākie glidotāji ir Andu kondors un ceļojošais albatross, kuru svars var sasniegt 15–16 kg.

Ja putns izmanto aktīvo plivināšanos, tam pastāv stingri svara ierobežojumi — ne vairāk par 12 kg. Enciklopēdijās mēdz rakstīt, ka lielākais lidojošais putns ir drofa, kuras lielo tēviņu svars var sasniegt 20 kg.

Tomēr šeit ir nianses. Pieaugušie drofu tēviņi tiešām var uzkrāt līdz 20 kg, bet tajā pašā laikā pilnībā zaudē spēju pacelties gaisā. Pat neiedziļinoties galējībās, šo putnu par lidojošu var nosaukt ar lielu piespiedu spēku, jo pat jauni un «vieglāki» drofas lido ļoti nelabprāt un uz īsiem attālumiem. Tādējādi par lielāko pilnvērtīgi lidojošo putnu jāuzskata gulbis, un, kas būtiski, savvaļas gulbji nepārsniedz 12 kg.

Sliekšņa jauda

No kurienes rodas šis ierobežojums? To var aprēķināt. Jebkura dzīva būtne pārveido ķīmisko saišu enerģiju pārtikā mehāniskajā enerģijā muskuļu saraušanās vai siltuma enerģijā ķermeņa temperatūras uzturēšanai. Pārtikas «sadegšana» prasa skābekli, ko organisms ieelpo. Parametru, kas rāda, cik daudz enerģijas (džoulos vai kalorijas) ķermenis var pārvērst laika vienībā, sauc par jaudu. Fiziologi to apzīmē kā «bāzes vielmaiņas līmeni» vai īsi BMR (no angļu basal metabolic rate).

Milzīgi nenelidojoši putni, piemēram, epiornisi, pie kuriem pieder arī vorombe, izzuda aptuveni X gadsimtā mūsu ēras.

Pārtikas kaloriskā vērtība (tātad enerģijas daudzums, ko no tās var iegūt) ir zināms fakts. Zinot, cik pārtikas dzīvnieks patērē, un analizējot tā skābekļa patēriņu (tam izmanto īpašas maskas), var aprēķināt tā «jaudu».

Protams, gulbja un cīrulīša jauda vatēs ievērojami atšķirsies. Tāpēc fiziologi izmanto relatīvu mērvienību — bāzes vielmaiņas līmeni (BMR).

Kad izslēdzat elektrisko tējkannu no tīkla, tās jauda nokrīt līdz nullei, bet putns nekad «neizslēdzas no tīkla» līdz savai nāvei. Pat kad tas mierīgi sēž zarā un atpūšas, tā sirds pukst, elpošanas muskuļi pumpē gaisu pa traheju un bronhiem — un tam visam nepieciešama enerģija.

Protams, enerģijas daudzums, kas nepieciešams gulbja un cīrulīša «dīkstāvam», atšķiras. Taču, ja putna aktivitāšu enerģijas patēriņu izteikt nevis vatos, bet BMR vienībās, tie sakrīt.

Piemēram, stāvēšana izmaksās gan gulbim, gan cīrulim 1,3 no to BMR, bet mierīga iešana — 1,6 BMR. Lidojums ir ļoti «dārga» darbība, un lielākajai daļai putnu tas prasa 12 BMR (tātad 1 minūte lidojuma atbilst 12 minūtēm atpūtas). Protams, jo lielāka putna masa, jo dārgāks ir lidojums.

Ir arī sliekšņa jauda, kas nepieciešama, lai vienkārši atrautos no zemes Zemes gravitācijas un atmosfēras blīvuma apstākļos — un arī tā pieaug, palielinoties ķermeņa masai. Sliekšņa jauda ir atkarīga no daudziem faktoriem, tostarp spārnu laukuma.

Tātad cilvēks, cik ātri viņš arī neliktu roku, nespēs pacelties — roku laukums ir pārāk mazs, un ķermenis vienkārši nespēj saražot tādu jaudu, kas ļautu pacelties gaisā.

Putna ķermenis to spēj, bet tikai līdz zināmiem robežām. Palielinoties masai, jauda, kas nepieciešama šīs masas pacelšanai gaisā, aug ātrāk nekā jauda, ko putns spēj saražot lidojumā. Ja uzzīmētu grafiku, kur abām šīm jaudām attiecībā pret masu, tad kādā brīdī lidojumam nepieciešamā jauda pārsniegtu reālo lidošanas jaudu. Aprēķini rāda, ka šīs līnijas krustojas pie 12 kg masas.

Zīlīšu jaudas noslēpums

Tomēr ne visi putni ir tik mazjaudīgi. Ir viena grupa, kas atradusi izsmalcinātu veidu, kā apiet masu ierobežojumu plivināšanās lidojumam — dziedātājputni. Viņi, šķiet, ir nolēmuši: ko ja pacelt savu ķermeņa temperatūru mazliet un līdz ar to palielināt BMR? Dziedātājputnu vielmaiņas līmenis ir par 1,65 reizes augstāks nekā citiem!

Tādējādi drozds, kas pieder dziedātājputniem, ir jaudīgāks nekā cīrulis vairāk nekā pusotru reizi. Tas nozīmē, ka viņa lidojums, prasot tos pašus 12 BMR, absolūtos skaitļos būs vairāk nekā pusotru reizi «jaudīgāks» un spēs pacelt lielāku masu. Bet kāpēc tad nav milzīgu dziedātājputnu?

Iemesls ir tāds, ka putni nav tikai lidojošas būtnes — tie skrien, sēdina olas utml. Jo labāk putns lido, jo sliktāk tas veicas citos uzdevumos. Atcerieties strīžus — viņi lido izcili, bet, nokrītot no zariem uz zemi, nevar pacelties: to kājas ir pārāk vājas, bet spārni pārāk gari. Salīdziniet ar kregždēm, kas izskatās līdzīgi strīžiem, bet ir tuvi radinieki dziedātājputniem. Strikti skatoties, kregždēm vajadzētu lidojumā būt sliktākām nekā strīžiem. Tomēr, pateicoties dziedātājputnu «pārpalikuma» jaudai, tās izlīdzina šo plaisu un citur ir veiklākas — piemēram, kregždes var pacelties no zemes.

Daļēji dziedātājputni ir vecas inženierijas joks: «Aerodinamiku izgudroja tie, kas nemāk būvēt jaudīgus dzinējus; ar jaudīgu dzinēju lidotu pat žogs.» Pārpalikuma jaudu viņi tērē pielāgošanai citām ekoloģiskajām nišām, nevis izmēru palielināšanai — nav nejaušība, ka pasaulē dziedātājputnu ir vairāk nekā visu citu putnu sugu kopā.

Runājot par glidojošo lidojumu, pat lielākie glidotāji nepietuvojas simtam kilogramu. Tam ir divi iemesli.

Pirmkārt, pieejamo dzīvotņu ierobežotība. Lidojums nav visdārgākā putnu aktivitāte BMR skalā. Ja lidojums prasa 12 BMR, tad pacelšanās no zemes — 16. Skatoties uz baložiem pagalmos, var pamanīt, ka tie daudz drīzāk startē, lecot no jumta vai vadiem, nevis no zemes, tieši šī iemesla dēļ.

Kondoram, lielākajam mūsdienu glidotājam, pacelšanās no zemes prasa 40 BMR, pat neskatoties uz tā milzīgajiem platiem spārniem. Liela ķermeņa masa padara putniem-glidotājiem ļoti grūtu pacelšanos no zemes, tāpēc viņi spiesti sākt lidojumu, izlecot no augstuma. Tāpēc kondori dzīvo Andu kalnos, kur ir daudz piemērotu atsegumu.

Otrkārt, putnu spārni veidoti no spalvām, kuras pakāpeniski nodilst, tāpēc tās regulāri jāmaina. Mētelēšanās prasa ievērojamu enerģiju, un šajā laikā putni kļūst uzņēmīgāki pret slimībām, tāpēc cenšas šo procesu pabeigt ātrāk.

Daži putni, piemēram pīles, nomet galvenās lidojuma spalvas uzreiz un uz vairākām nedēļām zaudē spēju lidot. Tomēr ne visi putni var atļauties šo greznību, tāpēc lielākajai daļai spalvas tiek mainītas pakāpeniski. Jo lielāks putns, jo garākas tā lidojuma spalvas un jo ilgāks ir molting periods, tātad ilgāk tas paliek ievainojams.

Tādējādi mītiskā putna Rukh prototips būtu glidotājs, dzīvotu augstos kalnos, lai varētu pacelties, patērētu milzīgu daudzumu barības un tam būtu ādas plēvveida spārni, lai izvairītos no nepieciešamības migot. Ja kādu reālu radījumu skatītu kā Rukh prototipu, vērts pievērst uzmanību pterozauriem — viņiem bija ādas plēvveida spārni, kas atbrīvoja no operēšanās problēmām un ļāva sasniegt daudz lielākus izmērus.

Tātad mēs dzīvojam pasaulē, kur stereotipiskie pūķi izskatās ticamāk nekā milzīgi putni. Tā tas ir.