Идя по тротуару в Манхэттене, вы обычно не задумываетесь о баллистике в воздухе. Но посмотрите вверх, возле здания Эмпайр-Стейт-Билдинг. Из неба вниз срывается серая полоса. Это похоже на бомбу. Она движется быстрее, чем автомобиль на шоссе FDR Drive. Вы пригибаетесь. К тому времени, как вы поднимаете голову, «торпеда» уже исчезла, а когти крепко сжимают голубя, который не имел ни малейшего шанса на выживание.
Это сокол-сапсан. И он только что пробил звуковой барьер вашей личной зоны комфорта.
Мы привыкли считать гепардов королями скорости. Они быстры на земле. Но если вам нужна чистая скорость, смотрите вверх. Соколы-сапсаны — самые быстрые животные на планете. В пикирующем охотничьем снизе, известном как «ступ» (stoop), они развивают скорость более 200 миль/ч (322 км/ч). Это более чем в три раза превышает максимальную скорость бегущего гепарда.
Анатомия воздушной ракеты
Как птица способна развивать скорости, бросающие вызов законам физики? Это не просто сила воли. Это инженерия.
Их тела созданы для одной цели: быстрого снижения. У них мощные летательные мышцы, прикрепленные к крупной килевой кости. Крылья длинные и заостренные, с жесткими перьями, минимизирующими сопротивление воздуха. Во время пикирования они редко машут крыльями. Они поджимают их и падают.
Их дыхательная и сердечно-сосудистая системы работают как высокопроизводительные двигатели. Они способны выдерживать огромные перегрузки, от которых потерял бы сознание пилот-человек. Кровь продолжает поступать к мозгу даже при перегрузке в 25 G.
Охота на небоскребах в городах
Можно было бы ожидать, что эти птицы живут в отдаленной дикой природе. Но в США они процветают в городах. Почему?
Небоскребы — это просто искусственные скалы. Сапсаны гнездятся на высоких уступах. Высокие здания дают им необходимую высоту для разгона. Падая с высоты 1000 футов, воздух превращается в непробиваемую стену сопротивления. Им приходится тщательно контролировать свою скорость. Если они пикируют слишком долго, они рискуют получить травму. Поэтому на последнем секунде они резко берут курс вверх, выхватывая добычу в воздухе.
Эта адаптация помогла им выжить в городских центрах, таких как Нью-Йорк, Лондон и Торонто. Они используют ту же технику охоты, что и на доисторических скалах, только вместо камня используют сталь и стекло.
Кризис ДДТ
Скорость не спасла их от пестицидов.
В 1940-х годах ДДТ стал широко использоваться. Он убивал вредителей. Он также убивал сапсанов. Химикат ослаблял их яичные скорлупы. Яйца трескались до вылупления. Численность популяции рухнула. К 1975 году в США осталось всего 324 гнездящиеся пары. Вид находился на грани вымирания.
Вступил в силу Закон об исчезающих видах. ДДТ был запрещен. Консерваторы работали над восстановлением мест обитания. Восстановление было медленным, но стабильным.
Сегодня насчитывается около 2000–3000 гнездящихся пар. Они больше не находятся под угрозой исчезновения. Но они все еще редки. Большинство людей никогда не увидят их вблизи.
Как отличить призрака небес
Если вы все же заметили одну из них, как узнать, что это сапсан, а не ястреб?
- Сине-серая спина
- Белый живот с черными пятнами
- Черные «усы» на лице
- Длинные, заостренные крылья
Они выглядят как размытое пятно. Но когда они зависают или планируют, эти черты становятся заметными. Они повсюду, кроме Антарктиды, пустынь и густых джунглей. Они приспосабливаются практически к любой среде обитания.
Почему скорость имеет значение
Их скорость — не просто для красоты. Это способ их питания. Без нее они умрут от голода. Без охраны они исчезнут.
История сокола-сапсана — это история стойкости. Они пережили химическую войну. Они адаптировались к городам. Они все еще пикируют со скоростью 200 миль/ч, тихие и смертоносные.
В следующий раз, когда вы увидите тень, пробегающую по зданию, посмотрите вверх. Вы можете пропустить ее. Но она там была. Быстрая. Невидимая. Исчезнувшая.
Анатомия пикирования
Большинство птиц летят в размеренном темпе со скоростью от 19 до 37 миль в час. Это достойная скорость для беззаботного парения в струях реактивного потока. Сокол-сапсан не бездельничает. Он охотится.
Это отличие сводится к одному конкретному вопросу: что позволяет соколу-сапсану летать намного быстрее других птиц?
Дело не только в адреналине. Это инженерия.
Главным фактором этой скорости является размер его киля. Расположенный на грудины, киль служит якорем для летательных мышц. У сапсана эта структура массивна. Мышцы, прикрепленные к ней, достаточно мощны, чтобы взмахивать крыльями с головокружительной скоростью. Но сила бесполезна без аэродинамики.
Прорезая воздух
Тело сапсана создано, чтобы резать, а не толкать.
Его крылья заостренные. Перья тонкие, жесткие и без прорезей. Это создает обтекаемый силуэт, минимизирующий сопротивление воздуха. Сопротивление — враг скорости. Когда птицы с широкими крыльями мчатся по воздуху, их свободные перья ловят ветер. Это сопротивление замедляет их. Сапсану нужно нулевое сопротивление, когда он замечает голубя на земле.
Но анатомия позволяет не все. Можно иметь самые быстрые крылья в мире, но если ваше сердце не успевает за ними, вы срываетесь в штопор.
Топливо для скорости
Аэробная выносливость сокола-сапсана — там, где происходит настоящая магия. Мощность полета обеспечивается метаболической активностью в мышечных волокнах. У птиц есть два основных типа:
- Красные мышечные волокна: Предназначены для усвоения кислорода. Они обеспечивают эффективный метаболизм энергии и длительный полет.
- Белые мышечные волокна: Быстро устают. Они предназначены для коротких рывков.
Сапсаны изобилуют красными мышечными волокнами. У них также большие, сильные сердца и высокоэффективные легкие и воздушные мешки. Эта система постоянно насыщает их мышцы кислородом. Другие птицы просто не могут эффективно дышать на скоростях, которых достигает сапсан. Половины этой скорости часто достаточно, чтобы заставить их задыхаться.
Гравитация как второй пилот
Место начала пикирования имеет значение.
Сапсаны часто живут на высоких скалах или высоких зданиях. Эти высоты обеспечивают отправную точку для накопления скорости. По мере снижения гравитация и восходящий поток ветра естественным образом увеличивают их скорость и подъемную силу.
Пикируйте с здания на высоте полмили, и вы тоже наберете приличную скорость. Физика та же самая. Разница заключается в возможности восстановления. Вы можете достичь терминальной скорости, но сможете ли вы резко взлететь, схватить голубя и вернуться в свое гнездо? Вероятно, нет. Сапсан может. Мы же остальные — просто пассажиры в этом падении.
Часто задаваемые вопросы
Каков типичный рацион сокола-сапсана?
Они в основном питаются другими птицами. Голуби, голуби-голуби и певчие птицы являются основным блюдом. Они ловят эту добычу в воздухе во время высокоскоростных пикирований.
Как соколы-сапсаны охотятся на свою добычу?
Они замечают цели с больших высот. Затем они пикируют на невероятных скоростях, чтобы атаковать. Это тактика засады, отточенная эволюцией.
