Научная группа из Брауновского университета (Brown University) на протяжении многих лет изучает принципы полета рукокрылых — летучих мышей и крылановых. Эти животные — мастера аэродинамики и маневренности — в первую очередь, из-за уникального строения их крыльев. Наличие большого числа суставов и тонкая гибкая пленка позволяет использовать крыло в полете множеством способов, в том числе выполнять разворот на 180 градусов.
Сохранять энергию во время полета помогает складывание крыльев при каждом взмахе вверх. Хотя на это тратятся силы, общий баланс оказывается положительным. Именно по этой причине животные не летают в дождь: складывать мокрые крылья оказывается слишком энергозатратно. Раскрыт и секрет необычного вертикального приземления летучих мышей. Перед выполнением действия птицы всего лишь сбрасывают скорость, но летучим мышам необходимо было выработать собственные способы. Имея легкие и хрупкие кости, они обладают непропорционально массивными крыльями. Вследствие такого строения тела конечности при посадке должны испытывать большую ударную нагрузку, что приводит к повреждениям. Стремясь минимизировать эти последствия, летучие мыши эволюционно «изобрели» несколько акробатических маневров, завершая полет в два или четыре «касания».
Тактика «четырех касаний» была зафиксирована у ряда рукокрылых, питающихся растительной пищей, в частности — малайских коротконосых крыланов (Cynopterus brachyotis). В ходе экспериментов ученые отметили, что к потолку те подлетают с расправленными крыльями. В момент соприкосновения с поверхностью конечности вытягиваются, и животные хватаются за любой имеющийся выступ большими пальцами передних конечностей одновременно с пальцами задних конечностей. После того они совершают кувырок назад через голову и, наконец, зависают вниз головой. При таком приземлении крылан испытывает четырехкратные перегрузки и может удариться головой, поэтому в природе рукокрылые, использующие тактику «четырех касаний», чаще всего приземляются на деревья: их поверхность мягче по сравнению с каменными пещерами
В «два касания» приземляются землеройкообразный длинноязыкий вампир (Glossophaga soricina), очковый листонос (Carollia perspicillata) и многие другие виды рукокрылых. Они научились точно просчитывать расстояние до поверхности, подлетая к ней перпендикулярно и в самый последний момент резко отклоняясь вправо или влево. За выступ они хватаются только пальцами задних конечностей, благодаря чему приземление проходит более плавно, а перегрузки при ударе составляют всего одну треть веса тела. Это позволяет им обитать в пещерах.
У такого положения есть свои плюсы — например, таким образом летучие мыши гораздо лучше защищены от хищников.
А что будет, если мышь упадет на землю?
Вспоминаем, что эволюция сначала сделала бедренные кости мышей слишком тонкими, что бы они могли удерживать свое тело в сидячем положении. Затем они полностью утратили возможность взлетать с ровной поверхности, поскольку у них не хватало ни сил, что бы как следует оттолкнуться от земли, ни скорости для разбега. Тем не менее, они научились взлетать из положения вниз головой, правда, как вы понимаете, для это необходимо свободное пространство внизу. Кроме того, эти забавные зверьки могут просто падать, расправляя свои крылышки уже в полете.
А если мышка вдруг окажется на земле, тогда она будет всеми силами пытаться попасть на какое-нибудь дерево или выступ, попутно цепляясь за любую опору своими цепкими коготками на крыльях.
Как же они умудряются не падать, ведь они всю ночь висят на лапах вниз головой? А дело в том, что летучая мышь не тратит энергию на то, чтобы держаться, когда висит вниз головой. У летучих мышей особое устройство мускулатуры. Например, когда висит обезьяна на ветке, напрягает мышцы лап, чтобы удержаться, а у летучих мышей все устроено с точностью до наоборот. Когда она висит вниз головой, ее мышцы расслаблены, пальцы сжаты, тело висит на костях и сухожилиях, мышцы же полностью расслаблены. Когти плотно обхватывают опору и вес тела не дает им разжиматься.
