משתמש:Lirdon/ציפורים

עופות

מבין בעלי החיים המעופפים, העופות הם אלו שצורת גופם נקבעה במיוחד לצורך התעופה. גופו של העוף מכונס קצר ועבה, ומשלב חוזק, קלות, קומפקטיות ויציבות. איברי הגוף הכבדים של העופות (שרירי התעופה, שרירי ההליכה ושרירי הקיבה), ממוקמים בסמוך למרכז הכובד של העוף.

חלקי הנוצה

נוצות

המאפיין העיקרי של מחלקת העופות, ביחס למחלקות אחרות, היא הנוצה. הנוצה היא מבנה חלבוני קרני, אשר לאחר שמסתיימת צמיחתה, אין בה עוד תאים חיים, והיא איבר בעוף שהותאם במיוחד לתעופה. יתרונה של הנוצה הוא במשקלה הקל, בחוזקה הפיזי ובחיכוך הנמוך שהיא יוצרת במגע עם האוויר.

נוצות התעופה הן נוצות גדולות וחזקות, היוצרות את המשטחים האווירודינמיים, הדרושים לתעופה. מבנה הנוצה כולל ציר מרכזי קשיח, המכונה קנה. חלקו התחתון של הקנה מכונה קולמוס ולחלקו העליון קוראים ניצב. משני צידי הניצב נפרש הדגל, המהווה את רוב שטח הנוצה. נוצות התעופה נחלקות לאברות ולסוככות.

• אברות - הגדולות שבנוצות התעופה. מצויות בשורת הנוצות האחורית ביותר, ויוצרות את מרבית שטח הכנף והזנב. נחלקות לאברות יד, אברות אמה ואברות זנב. לכל אברה קנה עבה יחסית וקשיח. מספר אברות היד נע בין 9 ועד 11. מספר אברות האמה משתנה מאוד בין משפחות שונות של עופות ונע בין 6 ועד 40. מספר אברות הזנב הוא לרוב 10 או 12, ובמשפחות אחדות מגיע ל- 24.

• סוככות - נוצות המזכירות במבנן את האברות, אך קטנות ועדינות יותר. ביחד עם האברות הן יוצרות את המשטח האווירודינמי של הכנף והזנב. הסוככות מסודרות במספר שורות, כאשר כל שורה סוככת על זו שמאחוריה (ומכאן בא שמן). השורה האחורית של הסוככות, בה מצויות הסוככות הגדולות ביותר, סוככת על האברות.

נוצות נוספות (כגון פלומה) אינן משמשות לתעופה ותפקידן הוא לתת בידוד תרמי לגופו של העוף.

מכניקות של תעופת ציפורים

צורות תעופה

קיימים מספר סוגים של תעופה, המשמשים את העופות בהתאם למרחק אותו הם צריכים לעבור, או בהתאם לצורך עבורו הם משתמשים בתעופה (בריחה, צייד וכו')

• חתירה - תעופה היוצרת התקדמות, ומבוססת על חבטות כנף מרובות והשקעה רבה של אנרגיה. בחתירה חובטת הכנף מטה ואחורה, באופן שמושגים גם עילוי וגם התקדמות.

קוליברי זכר בתעופת רפרוף

• רפרוף - שהייה במקום באוויר, מוסגת על ידי תעופת רפרוף. זו מתבססת על חבטות כנף מהירות, כך שהכנף נעה מעלה-מטה במדויק, באופן שמספק לעוף את כח העילוי, אך אינו מביא להתקדמות. תעופת הרפרוף מאפיינת בעיקר מינים אחדים של דורסי יום ודורסי לילה, אשר משתמשים בדרך זו לחיפוש טרפם.

• דאייה - תעופה פסיבית, בכנפיים פרושות אשר כמעט אינן נעות. שיטת תעופה זאת אופיינית בעיקר לעופות גדולים וכבדים יחסית, בעלי שטח כנף גדול, המנצלים זרמים של אוויר חם, העולה למעלה, לעלייה כלפי מעלה תוך השקעת אנרגיה מינימלית.

• גלישה - תעופה פסיבית, החוסכת אנרגיה, במהלכה אומנם העוף מאבד גובה, אך במקביל הוא צובר מהירות. במהלך הגלישה מוחזקות הכנפיים במצב פרוש למחצה. לאחר שהעוף גולש למרחק רב, הוא חוזר ודואה עד שמגיע לגובה רב, ולאחר מכן הוא חוזר ומתקדם בגלישה.

אנרגטיקה של התעופה

התאוריה

תעופת הציפור במהירויות טיסה שונות דורשות השקעת אנרגיה שונה מהעוף, כאשר תחום הריחוף דורשת השקעת אנרגיה הגבוהה ביותר, שכן הציפור צריכה לתמוך בעזרת רפרוף בכל משקלה. במהירויות הטיסה השונות פותחה תאוריה שהשקעת האנרגיה של הציפור במהירויות שונות (עקומת האנרגיה) תראה כמו האות האנגלית "U" כאשר בקצוות יש את המהירויות האיטית והמהירה אשר דורשות את האנרגיה הכי גבוהה בתעופה קדימה, הטיסה האיטית דורשת אנרגיה רבה בשל הזרימת האוויר הנמוכה בכנפיים מה שדורש יותר פעולות חתירה כדי לשפר, במהירות גבוהה הגרר הופך לגבוהה מאוד ודורש הרבה אנרגיה כדי להתמיד בה. ובאמצע את המהירות הבינונית הנחשבת לטיסה הכי אפקטיבית.

ניסויים במינים שונים של ציפורים הביא למסקנות מפתיאות המראות כי ישנם ציפורים אשר עקומת האנרגיה שלהם הופכת לצורת האות האנגלית J כאשר בקצה הגבוהה שלה נמצאת מהירות הטיסה הנמוכה, וציפורים אחרים אשר עקומת האנרגיה שלהם ישרה (כלומר השקעת האנרגיה שלהם לא משתנה במהירויות שונות). ציפורים אלו הן לרוב ציפורים בעלי כנף המתאימה לטיסה מהירה כגון הבז הנודד אשר כלל לא עף במהירות נמוכה. אמנם נמצא כי לא כל הציפורים מתאימים לעקומת U הקלאסית, הוכח כי מהירות הטיסה הבינונית היא היעילה ביותר.

תעופה ואוכל

מסלול הנדידה של ה-Limosa lapponica.

ניסויים במנהרות רוח נמצא שציפורים שבאות (מלאות באוכל) שנחשבות לכבדות יותר הן דווקא הכי יעלות מבחינה אנרגטית מציפורים לא שבאות, כאשר שובע מביא לנצילות אנרגיה ליחידת אוכל טובה יותר. ממצאים אלה מסבירים יכולת של ציפורים שונות לנדוד למרחקים עצומים בלי לנחות כלל.

ה-Limosa lapponica הנודד מניו-זילנד לאלסקה נוחת נחיתת ביניים בסין - דרום קוריאה (מרחק של 10,000 ק"מ מניו-זילנד). לפני יציאתה למסע הציפור נחשבת לשמנה מאוד (עד לשמנה קלינית), בהגעתה לאזור הים הצהוב היא מאבד כמחצית ממשקלה.

שליטה וניהוג

בזמן גלישה או דאייה

בזמן גלישה או דאייה הכנפיים לא זזות ואין פעולת חתירה ורפרוף. כדי לשלוט על זווית הגלגול העוף מטה מעלה את אברות היד של אחת הכנפיים, עקב כך נוצא על הכנף יותר עילוי, הכנף עולה והעוף פונה.

בזמן חתירה

בזמן חתירה אין אפשרות לעוף שללוט בזווית הגלגול על ידי הטיית אברות היד. השליטה בזמן חתירה נעשית על ידי חתירה לא סימטרית, כלומר לפני המכה מטה של הכנפיים העוף מטה את אחת הכנפיים גבוהה מהשנייה, הכנף הנמוכה מתחילה לרדת יותר מוקדם וכך הגוף מתחיל ליטות לכיוון הכנף הגבוהה, בזמן המכה מטה הכנף הגבוהה יורדת יותר זמן מהכנף הנמוכה ועל ידי כך העוף עוצר את מומנט הגלגול כדי לעצור בזווית גלגול רצויה.

תעופה במבנה

שקנאים חומים עפים במבנה.

מערבולות קצה כנף נוצרות כאשר אוויר בלחץ גבוהה עולה מעל לקצוות הכנפיים ומסתחרר. הציפורים העפות במבנה "V" בעצם עפות על האוויר העולה במערבולת מהכנפיים של העוף המוביל, כך שיש להן יותר עילוי מבלי השקעה של אנרגיה, זה מקל על ציפורים נודדות אשר עפות למשך שעות רבות ומאפשר להן לדאות על הזרמים האלה ולנוח בזמן תעופה.

עופות חסרי כושר תעופה

בתהליך האבולוציוני איבדו עופות מסוימים את כושר התעופה שלהם, ואילו אחרים הפכו ל"רפי תעופה" (מעופפים חלשים). אובדן הכושר לעוף בא כפי הנראה עקב העדר טורפים שאיימו על חיי אותם עופות וגדילתם לממדים שלא אפשרו את המראתם. מיני עופות שאיבדו את כושר התעופה לחלוטין, נכחדו כאשר האדם התערב בבית גידולם הטבעי, צד אותם, או שבהשפעתו חדרו טורפים לסביבתם.

רפי תעופה

העופות מסדרת התרנגולאים הם מגושמים, כבדים, כנפיהם קצרות ומעוגלות, ועל כן בשעה שהם מבקשים להתעופף, הם ממריאים בכבדות, תוך משק כנפיים חזק ורעשני, ומתקשים לשמור את עצמם באוויר לאורך זמן. לסדרה זאת שייכים המשפחות (או התת- משפחות) הבאות: הפניניתיים, השלווים אמריקניים, הפסיוניים, תרנגולי ההודו, החוגלות, הפסיונים והשכווים.

חסרי כושר תעופה

על העופות חסרי כושר התעופה נמנים עופות מסדרת היענאים. עופות אלו איבדו את כושר התעופה שלהם בעקבות משקלם הרב, וכנפיהם הקצרות. ועופות מסדרת הפינגווינאים, אשר איבדו את כושר התעופה במקביל לפיתוח כישורי שחייה. בסדרת היענאים אנו מוצאים את המשפחות באות:

• יעניים - כוללת את כל תתי המין יען. היענים הינם עופות גדולים וחזקים, והם עשויים להרוג בעלי חיים המנסים לטרוף אותם. מסיבה זאת למרות העדר כושר התעופה, לא נכחדו היענים פרט ליען הנגב, שהיה קטן ולא יכל להגן על עצמו.
• קזואריים - כוללת את המין אמו על שלושת תתי מיניו החיים באוסטרליה, והמין קזואר על שלושת תתי מיניו החיים ביערות הגשם של גיניאה החדשה וצפון-מזרח אוסטרליה. האמו ניצל מהכחדה בזכות יכולתו לרוץ במהירות למרחקים ארוכים, והקזואר בזכות יכולתו לפלס דרך, ולברוח במהירות בסבך של יערות הגשם. למרות יכולות אלו היו תתי מינים של האמו, אשר נכחדו מהעולם.
• קיוויים - במשפחה זאת מין אחד בלבד קיווי החי בניו זילנד. הקיווי איבד את כושר התעופה עקב ניוון הכנפיים שלו. למרות זאת הוא שרד, כיוון שבניו זילנד לא חיו טורפים המאיימים על הקיווי. עם הפרת המאזן האקולוגי על ידי המאורים, הפך הקיווי לבעל חיים בסכנת הכחדה.
• תוכיים - במשפחה זאת מינים רבים, ורק אחד מהם קאקאפו החי בניו זילנד, איבד את כושר התעופה שלו, עקב משקלו הרב, והעדר טורפים המאיימים על חייו. כיום עקב שינויים במאזן האקולוגי בניו זילנד נמצא הקאקפו בסכנת הכחדה חמורה.
• ראיים - למשפחה זאת שייכים שני מינים ננדו מצוי וננדו הפונה. שניהם עופות גדולים וכבדים אשר עקב משקלם, איבדו את כושר התעופה שלהם.

בסדרת הפינגווינאים קיימת משפחה אחת המונה 6 סוגים ו- 17 מינים, אשר כולם איבדו את כושר השחייה שלהם. עם זאת, הם פיתחו כישורי שחיה המאפשרים להם לשרוד ולחמוק מאויביהם. הפינגווינים אינם שוחים באמצעות רגליהם כברבור וכברווז, אלא מתקדמים במים באמצעות כנפיהם שהתנוונו והן דומות לסנפירים. צורת גופם של הפינגווים ההידרו-דינאמית מקילה עליהם להשיג מהירות גבוהה בשוטם במים. לפינגווינים אין עצמות חלולות, כיתר בעלי הכנף הזקוקים למשקל גוף קל, ועצמותיהם המלאות מסייעות להם לצלול לעומק רב.

חסרי כושר תעופה שנכחדו

עופות חסרי כושר תעופה, חיו חיים טובים בבתי גידול נעדרי טורפים ועתירי מזון. חיים טובים אלו נפסקו עם הפרת המאזן האקולוגי בעיקר על ידי האדם. בעקבות הפרה זאת, פסקה אספקת המזון, והעופות או ביציהם, הפכו מטרה לטורפים עד כדי הכחדה.

• דודו אפור - היה סוג במשפחת הדודואים שבסדרת היונאים, חי באי מאוריציוס שבאוקיינוס ההודי ונכחד בשנת 1681. במשפחה נכלל מין נוסף בן-דודו בודד, שחי באי רודריגס ונכחד גם כן. בעבר סברו כי מין נוסף של דודו התקיים בעבר באי ראוניון (דודו לבן), שלגביו נטען כי נכחד בשנת 1746. כיום סבורים שמדובר במגלן בודד, עוף נכחד גם הוא.
• מואה - שמה של סדרת עופות, חסרי יכולת תעופה, שנכחדו בניו זילנד, בתחילת המאה ה-16, על ידי המאורים. אחד המינים היה העוף הגדול ביותר שחי על פני כדור הארץ, משקלו היה כ-250 קילוגרם וגובהו הגיע לשלושה מטרים. עוף זה נבדל משאר העופות בכך שכלל לא היו לו כנפיים, אפילו לא קטנות. המואה הייתה ניזונה מן הצומח ובעיקר מעלים, זרדים ופירות. עקב כובדה, וחסר יכולתה לעוף קל היה לצוד את המואה, ויש המשערים שהיא אכן נכחדה בעקבות ציד והשמדת היערות, בית המחיה שלה.

ביות עופות לשם שימוש בכושר תעופתם

יוני דואר

ערך מורחב – יונת דואר

היונה היא סוג של ציפור ממשפחת היוניים. כבר לפני 3000 שנה בייתו המצרים הקדמונים את אחד המינים של סוג זה, הנקרא יונת הסלע, והשתמשו בכישורי התעופה שלו, להעברת איגרות ובהן מסרים. היוונים העבירו הודעות בקשר לתוצאותיהן של תחרויות שונות באולימפידה, באמצעות יוני דואר.

יונת הדואר אינה יודעת כיצד להגיע למקום זה או אחר. כישוריה של יונת הדואר מתבססים על יכולתה לחזור ולמצוא את דרכה אל ביתה. מפתחיהם של יוני הדואר יצרו ברירה מלאכותית בכך שבררו את היונים שהיטיבו לנווט בדרכן חזרה הביתה, ואותן הכליאו בינן לבין עצמן.

שימוש ביוני דואר נעשה אף במאה ה- 21, וכיום הוא חיוני בעיקר באזורי אסון.

בזי צייד

ערך מורחב – בזיירות

ליידי רכובה על סוס, ועל ידה ניצב בז נודד מאולף

בַּזְיָירוּת (או בזאות), אומנות השימוש בבזים או בדורסי יום חזקים אחרים לציד עופות ויונקים, הייתה נהוג כבר למן העת העתיקה. מיני הבזים שבהם משתמשים לציד הם הבז הנודד, בז הציידים הגדול ובז הציידים הקטן, הנקרא גם בז צוקים. ראשיתו של ספורט זה הייתה במסופוטמיה, והתיעוד המוקדם ביותר שלו היה בימי סרגון השני (705 עד 722 לפנה"ס). בימי הביניים היה הספורט מקובל ביותר באירופה, לאחר שהובא לשם על ידי ההונים, והיווה סמל מעמד בקרב שכבת האצילים. כיום השימוש בבזים לציד אינו למטרות מסחריות, אלא לשם הספורט שבדבר. הספורט מקובל בעיקר בארצות המפרץ הפרסי, באנגליה ובארצות הברית. בישראל מקצוע הבזיירות הוא בלתי חוקי.

הליך אילוף הבז הוא יקר ביותר, שכן הוא אינו חד-פעמי, ויש להמשיך בו לאורך כל חיי העוף, שאם לא כן, הבז נוטה תוך זמן קצר לחזור לטבעו. האילוף מתבצע באמצעות הרעבת הבז והרגלתו לקבל את מזונו מידי האדם מבלי לפחד ממנו, ולאחר מכן הוצאתו לשטח, כאשר הוא יושב על ידו של המאמן העטויה בכסיית עור כהגנה מפני ציפורניו החדות של הבז. הבז המאולף מורעב יומיים לפני שיוצאים לציד. על ציפורניו מרכיבים מעין חרוזים ממתכת או פלסטיק על מנת שלא יקרע את הטרף. ברגע שמופיע טרף מתאים מסירים את המסווה מעל עיניו ומעיפים אותו לאוויר. אם הציד נכשל מחזירים את הבז באמצעות יונה מעופפת וקשורה בחוט לידיו של המאלף. הבז מטיל את עצמו על טרפו מלמעלה, כאשר הוא מצמיד את כנפיו לצדי גופו. בדרך זו הוא מגיע למהירות עצומה והורג את טרפו באמצעות חבטה.