Madarat aerodinamikájáról

Miért szeretjük a madarakat? – tette fel a kérdést előadásában a Románia gyakori madarai címmel, az Idea Könyvkiadó gondozásában megjelent határozókönyv szerzője. A kötet 114 gyakori madárfajt mutat be, olyanokat, amelyekkel a természetben járva tavasztól őszig találkozhatunk, a rajzok pedig legszebb tollruhájukban mutatják be az erdők, mezők, települések madarait.

A kérdésre válasszal is szolgál Szabó D. Zoltán (portrénkon). Egyrészt azért szeretjük őket, mert sokban – mégha felületesen is – hasonlítanak hozzánk, emberekre. Többek között vannak viselkedési formáik, játszanak, énekelnek, udvarolnak, fészket raknak, vigyáznak fiókáikra – mindezekben felfedezzük önmagunkat. És persze tudnak repülni, amire mi, emberek, csak vágyakozunk. „A legtöbb amatőr természetbúvár a madarakat szereti. A második csoport a lepkéké, a harmadik pedig a virágos növényeké. A természetbúvárkodás virágkora a viktoriánus kori Angliához köthető, azóta a szám egyre csak növekszik. Nem véletlen, hogy Angliában van a legtöbb bejegyzett madarász, az ottani madártani egyesület több mint kétmillió tagot számlál – többet, mint bármelyik politikai párt” – fejtette ki Szabó D. Zoltán.

Hangos kerítés és reklám

Madárszempontból a tél nem számít szezonnak, annál izgalmasabb viszont a tavasz, amikor visszaérkeznek a vonuló madarak. A területfoglalás miatt madárénektől ilyenkor hangos az erdő-mező, de az énekkel a tojót is próbálják csalogatni a hímek. Az ének tehát hangos kerítés és reklám egyben.

A nyár nyugalmasabb időszak a madarak életében, a fiókák ilyenkor fedezik fel a környéket, az öregek ilyenkor vedlenek. A kis énekesek például évente cserélik a tollazatukat, és ez a periódus energiaigényes és veszélyes időszaknak számít, mert nem tudnak annyira jól repülni, s ezért a ragadozók könnyebben elkaphatják őket. Ezért ilyenkor rejtőzködőbb életmódot folytatnak. Július–augusztusban elég kevés madarat látni, ennek részben az előbbi az oka. A nyár vége felé a vonuló madarak elkezdik feltölteni magukat tartalékokkal. Az ősz ugyanis a vonulás időszaka, amikor az itt költő madarak jó része melegebb vidékekre költözik.

Két típusú vonulót ismerünk: a rövidtávú vonulók nem mennek messzire, a hosszú távú vonulók – mint a fehérgólya – viszont egészen Dél-Afrikáig repülhetnek. „A Szaharától délre telel énekesmadaraink nagy része. Sok olyan madár is van, amely tőlünk északabbra költ, és hozzánk jön telelni. Ilyen a vörös nyakú lúd, de ilyenek a vetési varjak is, amelyekből ebben az időszakban nagyon sokat láthatunk a városokban. Ezek a varjak északról érkeznek ide, számukra mi vagyunk a meleg trópusi Afrika. Kisebb részük él egész évben nálunk, nagyobb részük csak nálunk telel. Ezért a moszkvaiak úgy üdvözlik a vetési varjút, mint mi a fecskét, nekik az a tavasz hírnöke. Városaink kedvező élőhelyet biztosítanak ezeknek a varjaknak, mert melegek és biztonságosak, nagy fákkal, ahol éjszakázhatnak. Az élelmet a szeméttelepekről szerzik nap közben. Az egyik legkevésbé vizsgált madár a vetési varjú, mert a többi madarat be lehet fogni, gyűrűzni, a varjak viszont nagyon okosak, nehéz őket megfogni. Nyíregyháza számít Kelet-Európa egyik legnagyobb éjszakázó helyének a vetési varjak számára, ott milliós nagyságrendben élnek. Mégis csak nagy nehezen tudtak kettőt megfogni ebből a populációból, anélkül, hogy lelőnék vagy sérüléseket ejtenének rajtuk” – meséli az ornitológus.

Itthonról haza

Szabó D. Zoltántól azt is megtudhattuk, hogy téves a felfogás, miszerint a költöző madarak nálunk vannak itthon, és a hideg elől menekülnek Afrikába. A helyzet épp fordított: a vándormadarak délen vannak otthon, hozzánk csak fiókákat nevelni érkeznek, majd hazamennek. Azért érdemes hozzánk jönniük, mert itt tavasszal rövid időszak alatt nagyon sok a táplálék. Voltaképpen a Kárpát-medencétől még északabbra, a tundra vidékére érdemes igazán repülniük a vándormadaraknak, ott a meleg hónapokban rengeteg a rovar. Ugyanebben az időszakban Afrikában nincs annyi, ugyanakkor nagy a versengés, illetve nincs olyan nagy „robbanás”, mint nálunk a tavasz.

A madarak számára elsődlegesen nem a téli hideg a riasztó, hanem a szűkös táplálékforrás. Ez a vándorlás oka. A tél során elpusztul a nyáron született fiókák nagy része, a vonuló madaraknál pedig a vonulás során. Az egy évben kikelt fiókák 80-90 százaléka már az első évben elpusztul, csak a maradék kezd költeni a következő esztendőben. Amelyik túléli az egy évet, jó eséllyel megmarad.

Tollászkodás

Az ornitológus képletes boncolást is végzett, hogy kiderülhessen: miért tudnak repülni a madarak. Nyilván egyrészt azért, mert szárnyaik vannak, amelyekhez nagy és erős mellizmok társulnak. „Az aktív szárnycsapkodáshoz elég nagy izomerő szükséges, és ezek a nagy izmok a megnőtt mellcsonton tapadnak. A jó repülő madaraknak nagyobb mellizmuk van, a kevésbé jól repülő és földön járó madaraknak kevésbé, cserébe a lábukon található izmok fejlettebbek” – részletezte előadásában.

De a madarak azon jellegzetessége is elengedhetetlen a repüléshez, hogy tollak borítják őket. A toll igazán érdekes szerkezet, hisz egyszerre erős és könnyű, továbbá nagy felületet biztosít. A madarak képesek rá, hogy a csőrükkel visszahelyezzék a tollak nagyobb ágacskáit összekötő szálacskákat, ha azok valamilyen okból elengedték egymást. A madarak tollászkodása tehát – amellett, hogy általa eltávolítják a piszkot és a parazitákat – elsősorban arra szolgál, hogy visszarendezze a tollszerkezetet. De tollakból is többféle van. A szárnyon lévő evezőtollak elsősorban a repülést szolgálják; vannak még testtollak és kontúrtollak is, a pihetoll van a bőrhöz a legközelebb, ez biztosítja a madarak hőszigetelését. A tollazat ugyanis nemcsak a repüléshez szükséges, de a madarak viszonylag magas, 42 fokos hőmérsékletét is ez tartja fenn.

A tollak harmadik funkciója a kommunikáció. A hím tollaival üzen, ezért díszesebb, ezáltal közöl információkat a hím tulajdonságairól, a tojó ennek alapján választ párt. A szárny evezőtollai és fedőtollai mellett van még egy érdekes toll a madár csuklóízületénél, a szárny közepén, amely külön is kinyitható. Ez a fiókszárny, leszálláskor, fékezéskor van jelentősége, az emberi hüvelykujjnak megfelelő szárnyrészlet.

Lábak, csőrök, rovarok

Valamennyi madár tollas, mégsem egyforma. Lábuk és csőrük például életmódjuknak megfelelően igencsak eltérő lehet. A rágcsálókkal táplálkozó egerészölyv például igen erős karmokkal rendelkezik. A legtöbben azt gondolnánk, hogy a madarak csőrükkel tépik szét táplálékukat, ám ez is tévhit: inkább a ragadozó madár karmai a félelmetesek, veszélyesek. Ráadásul van rajtuk egy olyan beakasztó funkció is, ami lehetővé teszi, hogy izommunka nélkül tartsa az áldozatát.

A csőrtípus is a madarak táplálkozásával függ össze. A házi veréb kúpos csőre magevésre szolgál, a kék cinke finom hegyes csőrével rovarlárvákat, kis pókokat szedeget ki a kéregrepedésekből. A füstifecskének szélesre nyitható nagy puha csőre van, mert úgy táplálkozik, hogy kinyitja a száját, és ami belemegy, azt elkapja. „Nem szokott nagyon aktívan a rovarok után kapkodni, egyszerűen nyitott csőrrel száll, és úgynevezett levegőplanktont, azaz a levegőben lebegő nagyon kis rovarokat szed össze. A búbos banka hosszú hajlott csőrével a földből szedegeti ki a rovarokat. Az egerészölyvnek kúpos csőre van, azzal szaggatja az áldozatát. A meggyvágó csőre olyan erős, hogy a csonthéjas gyümölcsök magját is képes roppantani. A vadgerle csőre is mag és növényi hajtások fogyasztására alkalmas, a harkálynak véső alakú nagyon erős csőre van, amivel a fakérget is megbontja, úgy szedegeti ki a lárvákat” – tárja elénk a változatos képet Szabó D. Zoltán.

 Repülni érdemesebb

Százméteres repüléshez egy 10 grammos madár tíz százalékát használja fel annak az energiának, amennyire egy 10 grammos egérnek szüksége van 100 méter megtételére. Vagyis a madár és az emlős között 90 százalékos az energiamegtakarítás, repülni tehát érdemesebb. A repülés aerodinamikájára épülnek a mai repülőgépek is. Amikor a hosszú elnyújtott vízcsepp alakú madárszárnyba beleütközik a levegő, a profil két oldalán a levegő áramlási sebessége megváltozik: az alul áramló levegő magasabb légnyomást idéz elő, és a szárnyat felfelé nyomja, illetve a felső görbület erői előre is nyomják a madárszárnyat. A legjobban repülő madarak közt tartják számon az albatroszokat, amelyek szinte egész életüket a levegőben töltik. Szárnyuk ideális alakú, egyszerűen csak szembeállnak egy nagyon enyhe széllel, ledobják magukat egy sziklaperemről, az áramló levegő felhajtó és előrevivő erejével szinte mozdulatlan szárnnyal haladnak előre. A legtöbb madárnak viszont ahhoz, hogy létrejöjjön a szárny két oldala közti nyomáskülönbség, aktívan kell repülnie, vagyis csapkodnia kell a szárnyaival.

Repülni sokféleképpen lehet. A V-alakban történő repülést használják például a libák, pelikánok, récék, kárókatonák. Aerodinamikai szempontból ez igen előnyös, mert az elöl haladó madár szárnycsapása után csap a következő, és így tovább, csökkentve ezzel a turbulanciát, így a sorban következő kevesebb energiabefektetéssel halad előre. Az első madárnak persze a legnehezebb, de az élen folyamatosan cserélik egymást. A másik klasszikus vonulási mód a termikelő, ami azt jelenti, hogy a madarak a föld felett keletkező meleg felszálló légáramlatokat használják. Egyes szárnyasok ezeket megtalálják, s kihasználva emelkednek fel és siklanak a következő termikig. Így repülnek például a gólyák, akik ezért csak szárazföld felett vonulhatnak, mert a tenger felett nem keletkeznek hasonló, kéményszerű légtömegek.