Bei Tieren ist der Flug eine Bewegung in einer Luftumgebung, die die Besonderheit hat, freiwillig (im Gegensatz zu einem versehentlichen Sturz) und länger (im Gegensatz zum Springen) zu sein und der Schwerkraft zu entkommen scheint . Wir sprechen von passivem Flug , wenn das Tier nur in der Lage ist , gleitet und aktiven Flug , wenn es in der Lage ist zu flattern seine Flügel (auch wenn die Bedingungen für einen Gleitflug unzureichend sind, bleibt das Tier in der Lage zu fliegen).
Die Insekten sind die einzigen unter den Wirbellosen, die sie tatsächlich fliegen können. Die Spinnen und viele andere kleine Organisationen können vom Wind mitgerissen werden , aber sie haben keine Flügel und können ihre Bewegung nicht lenken. Die Fähigkeit zu fliegen war wichtig für die Verbreitung von Insekten. Diese Fähigkeit ermöglicht es ihnen, ihren Raubtieren zu entkommen, sich leichter zu paaren, neue Biotope und neue Nahrungsreserven zu erreichen, in denen sie ihre Nachkommen deponieren können.
Nur Insekten im Endstadium von Imago (oder sekundär von Subimago bei Eintagsfliegen ) können fliegen. Keine Insektenlarve hat diese Fähigkeit.
Ebenso fliegen nicht unbedingt alle Insekten, auch wenn sie geflügelt sind. Einige zögern einfach, die Flucht zu ergreifen, während andere dies nicht können.
Der Archaeopteryx hatte Federn, aber seine Fähigkeit zu fliegen bleibt umstritten. Es hatte keine voll funktionsfähigen Flügel, Krallenfinger und keinen Querlenker zur Unterstützung der Flugmuskulatur. Tomographische Untersuchungen des Innenohrs und des Gehirns zeigen jedoch, dass es neurologische Anpassungen zeigte, die spezifisch für flugfähige Vögel sind.
Vögel fliegen nicht, weil sie Federn haben , sondern weil sie eine Reihe von morphologischen Eigenschaften aufweisen, daher Flügel , ein Skelett-Feder-Komplex. Die Hand, die sehr schmal geworden ist, bildet einen dreieckigen Stab, der beispielsweise bei einem Spatz zwei statt fünf Mittelhandknochen und Reste von Phalangen enthält, die den verschmolzenen Fingern entsprechen. Es ist wahrscheinlich, dass die Regression der Hand und die Bildung der "Flügel" -Struktur mit dem Bipedalschlag zusammenhängen.
Die Beobachtung des Fluges von Wirbeltieren wie Vögeln oder bestimmten Säugetieren zeigt viele Ähnlichkeiten zwischen der Luftfahrt ( Flugzeuge und Hubschrauber ) und dem Tierflug. Die Spezialisierung von Flugzeugen und die unterschiedlichen Bewegungsarten im Weltraum ermöglichen eine ähnliche Aufteilung. Einige Vögel werden als Beispiele (und Links zu technischen Artikeln) angeführt, um diese Phasen zu veranschaulichen:
Der Schlagflug findet in einer Abfolge von Flügelbewegungen statt, von denen die wichtigste und stärkste das gleichzeitige Absenken der Flügel paarweise vom Scheitelpunkt der Bewegung bis zu ihrem Nadir ist. Es ist dieses schnelle Absenken, das den Eindruck erweckt, dass das Tier die Luft unter seinen Flügeln "schlägt", dass es sie "schlägt", daher der Name.
Der Rest der Bewegungen kann zwischen den Klassen variieren, umfasst jedoch im Allgemeinen zwei bis drei Phasen, bevor zur Spitze zurückgekehrt wird:
Vogelgleiten ist ein Gleiten auf den verlängerten Flügeln, sobald die durch den Schlagflug gewonnene Geschwindigkeit ausreicht. Diese Phase erfordert die Beherrschung des Fluges und kann daher nicht alleine existieren.
Viele Vögel wissen sehr gut, wie man die Turbulenzen und thermischen Aufwinde nutzt, die sich in der Atmosphäre bei Sonneneinstrahlung und Wolken oder vor Klippen und am Berghang bilden. Diese Anstiege erleichtern, wenn sie gut genutzt werden, durch geringen Energieverbrauch den Flug, die Suche nach Beute und Wanderungen über große Entfernungen. Diese Wärmeströme sind jedoch oft komplex, beweglich und "robust", sie bilden sich, bewegen sich oder lösen sich in wenigen Minuten auf und sind von vornherein für Vögel unsichtbar.
Es ist seit langem angenommen worden, dass Vögel diese Thermik durch mechanosensorische Reize wahrnehmen und sich (weitgehend reflexiv, was ihnen manchmal erlaubt, im Flug fast zu schlafen) an ihre ständigen Schwankungen anpassen. Um diese Hypothese zu bestätigen, verwendeten Forscher an der Universität von Kalifornien in San Diego einen Segelflugzeug, das das Lernen 7 auf der Grundlage von Umweltmerkmalen (wie sie Vögel selbst wahrnehmen könnten) verstärken kann. Der Schirm (2 m Spannweite) ist mit integrierten Sensoren ausgestattet, mit denen er die vertikalen Windbeschleunigungen und Rolldrehmomente mit großer Empfindlichkeit abschätzen kann. Er konnte so trainiert werden, dass er in der atmosphärischen Thermik immer autonomer wurde und sich als fähig erwies, auf 700 Meter zu klettern. Diese Arbeit hat gezeigt, dass die von den Vögeln wahrgenommenen Vertikalbeschleunigungen und Rollmomente ausreichende mechanosensorische Indikatoren sind, damit die Vögel die unsichtbare Thermik korrekt nutzen können. Er zeigte auch, dass es nur ein wenig Lernzeit (einige Tage) dauert, um den Algorithmus zu verbessern, der es dem Segelflugzeug ermöglicht, die Thermik zu verwenden. Diese Arbeit könnte auch zu intelligenten Navigationswerkzeugen führen, die von autonomen Flugfahrzeugen verwendet werden können (oder um den Energieverbrauch von Drohnen oder bestimmten Flugzeugen zu senken).
Luftströmungen sind mit Winden und Temperaturunterschieden verbunden. Sie sind mehr oder weniger wichtig, abhängig von den Hindernissen, denen der Wind begegnet, und den von der Sonne erwärmten Oberflächen. Es entsteht über dem Meer in Wellenhöhe, in Kontakt mit Klippen, über Weizenfeldern im Sommer. Vögel verwenden sie, indem sie ihre Flügel ausbreiten, um eine maximale Oberfläche bereitzustellen. Die primären Flugfedern bewegen sich auseinander, um die Luft zu kanalisieren. Gleitphasen sind notwendig, um sie einzufangen. So wie Fische beim Schwimmen schlafen können, können Vögel beim Fliegen schlafen (Swifts, große Seevögel).
Fall von Arthropoden:
Insekten waren die ersten, die den Flug entdeckten, und die Flügel haben sich dort diversifiziert (häutig, zwei Paare mit verbundenen oder nicht verwandten Klappen, ein Paar mit Pendeln, schützender Elytra usw.).
Fall von Wirbeltieren:
Der Flug ist eine wichtige Neuerung von Pterygote- Insekten und trat vor etwa 350 Millionen Jahren im unteren Karbon auf. Die Knappheit an Fossilien in dieser Zeit erlaubt es uns nicht genau zu sagen, wie und warum sich die Flügel von Insekten entwickelt haben, aber diese Fossilien sind auf allen Brust- und Abdomensegmenten homologer Protuberanzen von Flügeln in Reihe vorhanden, die durch die Expression des Hox-Gens während der Evolution unterdrückt wurden. außer Mesothorax und Metathorax .
Der Sprung war eine Voraussetzung für den Flug, aber die Verlängerung des Sturzes ist nicht der Flug. Nur Vögel, Fledermäuse und pterosaurs entdeckte den Flug.
Die Homöothermie konditionierte wahrscheinlich den Diebstahl dank des Auftretens einer Schutzbeschichtung (Haare oder Federn) und einer effizienteren Zirkulation
Der Erwerb von Membranflügeln erfolgte zuerst, daher das Zeitalter der Flugsaurier und wahrscheinlich auch das der Fledermäuse .
Das späte Auftreten von Vögeln ist, dass ihre Federn einen Ursprung haben, der nicht mit dem Flug zusammenhängt, aber dadurch geborgen wurden. Die vielfältige Rolle der Federn und ihre Erneuerung sichern den Vögeln eine unbestreitbare Überlegenheit, zumal sich ihr Organismus insgesamt an den Flug angepasst hat.
Die Gewichtszunahme, die zur Verteidigung in verschiedenen Abstammungslinien auftritt, hat zur Eliminierung großer Individuen oder ihrer Ausrichtung auf Zweibeinrennen (gefiederte Dinosaurier) geführt.
Das älteste bekannte fliegende Säugetier ist Volaticotherium antiquus ?
Viele Vögel bombardieren potenzielle Bedrohungen mit ihrem Kot, nachtaktive Raubvögel, die vom Tageslicht überrascht und zu nahe an ihren Nachkommen posieren, Kinderwagen, die sich unwillkürlich einem im Gras versteckten Nest nähern usw. In der Tat fliegen verängstigte Vögel mit Kot davon. Es ist wahrscheinlich, dass dies eine Anpassung ist, die sie lindern soll, und keine Bombardierung, die gegen den Angreifer gerichtet ist. Diese ist nicht zielgerichtet.
Aktiver Flug:
Gleiten:
Mehrere Arten ausgestorbener Reptilien der Ordnung Pterosauria hatten die Fähigkeit zum aktiven Flug. Insbesondere sei auf Pterodactyl , Pteranodon oder auch Dimorphodon hingewiesen . Die Flügelspannweite einiger Arten ( Quetzalcoatlus ) lässt darauf schließen, dass sie nur das Gleiten praktizierten.
Heute haben mehrere Reptilien Gleitfähigkeiten: