Fuglenes flukt — et virkelig under
Av «Våkn opp!»s korrespondent i Australia
EN FLOKK mennesker samlet seg ved Stirling Castle i Skottland for å være vitne til en bemerkelsesverdig begivenhet. På taket sto en italiensk alkymist som hadde kunngjort at han ville fly til Frankrike ved hjelp av spesielt konstruerte vinger som var rikt utstyrt med fuglefjær.
Han tar av. Men hvor lander han? Ved foten av slottet, med brudd på lårbeinet! Slik endte et forsøk i det 16. århundre på å etterligne fuglenes flukt.
Folk har alltid vært fascinert av fuglenes flukt. For omkring 3000 år siden sa en som var en skarp iakttager av det han så omkring seg, at «ørnens vei på himmelen» simpelthen var ’for underlig’ til at han kunne forstå den. — Ordspr. 30: 18, 19.
Mange hadde lenge den oppfatning at hvis en bare hadde fjær som en fugl og slo med vingene, kunne en fly. I løpet av de siste 200 år eller deromkring er en imidlertid blitt klar over at fuglenes evne til å fly er langt mer forunderlig enn en tidligere trodde. Til deres enestående utstyr hører fjærene, formen på vingene, spesielle muskler, kroppsformen, skjelettet og naturligvis deres instinktive evne til å mestre alle de forskjellige trekkene ved flygingen. Menneskene har lært mye av fuglene, og de har oppfunnet maskiner som på en klosset måte kan etterligne deres flukt. Men de er simpelthen ikke skapt til å fly, slik fuglene er.
Behovet for å kunne fly
Menneskene har naturligvis ikke behov for å kunne fly for å overleve, slik de fleste fugler har. Fuglene er svært aktive skapninger som krever mye mat. Hjertet deres slår for eksempel mellom 200 og 1000 ganger i minuttet, og de har en kroppstemperatur på mellom 39 og 44 grader celsius. Det er blitt anslått at tårnsvalen kan fly mellom 12 og 14 timer daglig med en hastighet på 65 kilometer i timen når den flyr for å fange insekter. Når denne fuglen har unger som den må mate, flyr den omkring 960 kilometer om dagen.
Noen fugler kan fly med kolossal hastighet i kortere perioder. En vet om falker som under stup kan komme opp i en hastighet på omtrent 290 kilometer i timen. I India har en tatt tiden på pigghaleseilere som har kommet opp i omkring 320 kilometer i timen.
Når en ser en fugl fly så uanstrengt som den gjør, må en uvilkårlig spørre seg selv: Hvordan greier fuglene dette? Hvordan klarer de å holde seg oppe i luften?
Hemmeligheten ved å fly
Selv om vi ikke kan se luften omkring oss, vet vi at den er en mektig kraft når den er i bevegelse. Under en storm kan trær bli rykket opp med roten, og tak kan bli løftet av husene. Når luften strømmer over og under en fuglevinge, som har en spesiell form, dannes det tilstrekkelig løftekraft til å motvirke tyngdekraften og hindre at fuglen faller til jorden. En fugl ville falle til jorden som en stein hadde det ikke vært for luftstrømmene og deres virkning.
En fuglevinge har en slik form at luften har lenger vei å tilbakelegge på oversiden av vingen enn på undersiden. For å ’ta igjen’ dette blir luftstrømmen hurtigere på oversiden enn på undersiden.
På grunn av den økte farten er luften over vingen «tynnere» enn luften under. Den sammenpressede, «tykkere» luften under vingen utøver større trykk og presser fuglen opp og frambringer derved den nødvendige løftekraft. Det er noe lignende som skjer når du drikker ved hjelp av et sugerør. Når du suger på sugerøret, tynner du ut luften inne i røret. Luften på utsiden er da «tykkere» og presser væsken opp gjennom sugerøret.
Den luften som strømmer forbi på undersiden av vingen, bidrar også til å løfte den. Men samtidig må fuglen bruke noen av sine krefter til å overvinne luftmotstanden.
Når en fugl skal fly, hopper den vanligvis opp i luften og slår med vingene. Ved første øyekast kan det se ut som om den bare slår vingene opp og ned. Men hvis en ser nøyere etter, vil en oppdage at denne flaksingen er langt mer komplisert. Fuglen fører vingene nedover og bakover mens de er utstrakt og fjærene holdes tett sammen, slik at den derved kan presse sammen så mye luft som mulig. Så fører den vingene oppover og framover med fjærene atskilt, slik at luften kan passere gjennom dem. Vingene føres også tett inntil kroppen for å minske luftmotstanden.
Bevegelsen av vingene frambringer løftekraft så vel som framdrift, som er nødvendig for å overvinne luftmotstanden og øke hastigheten. Bevegelsen med vingene kan sammenlignes med armbevegelsene under butterfly-svømming. Svømmeren strekker armene framover gjennom luften og fører dem så ned og bakover gjennom vannet. Fuglenes flyging er imidlertid langt mer komplisert og innbefatter vridning av vingene og ulike bevegelser i forskjellige deler av dem.
Jo hurtigere fuglen flyr, jo større vil løftekraften bli. En har regnet ut at når en due letter, bruker den fem ganger så mye energi som når den flyr jevnt og trutt.
Når det gjelder de fleste store fugler, er likevel deres større vingespenn ikke stort nok til å klare den ekstra vekten og den økte luftmotstanden, særlig ikke når de letter. Noen av dem, for eksempel pelikanen, løper derfor noen meter bortover bakken for å få større fart og bli løftet opp. Andre, for eksempel gribbene, lander i et tre eller på et gjerde, og når de så letter, oppnår de tilstrekkelig fart på grunn av tyngdekraften til å få oppdrift.
Den tyngste fuglen som kan fly, er en svaneart (Cygnus buccinator) som kan veie opptil 18 kilo. Det er begrenset hvor mye tunge fugler kan slå med vingene, på grunn av de store anstrengelser det krever. Dette begrenser imidlertid ikke deres evne til å fly, for de er mestre i en annen form for flyging.
Oppstigning og glideflyging
Store fugler kan fly i timevis og tilbakelegge lange strekninger uten nesten å gjøre en eneste bevegelse med vingene. Grunnen til dette er at de utnytter luftstrømmene. Et eksempel fra hverdagen illustrerer hvordan disse luftstrømmene virker. Hvis du holder hånden over noe som er varmt, kan du merke hvordan den varme luften stiger til værs. Når solen skinner på jordoverflaten, blir noen områder sterkere oppvarmet enn andre. Dette får luften over de mest oppvarmede områder til å stige til værs, noe som frambringer en sterk luftstrøm, selv om luften nede ved bakken kan virke nokså stillestående. Disse oppadgående luftstrømmene, som kalles termiske oppvinder, er som ballonger som er fylt med varm luft, og de kan nå opp i 3000 meters høyde.
Det oppstår også slike oppadgående luftstrømmer når vinden møter en åsrygg eller en fjellside. Vinden tvinges opp langs fjellsiden, og denne luftstrømmen fortsetter opp over fjelltoppen.
Når en fugl finner en oppadgående luftstrøm som stiger hurtigere enn fuglen daler, kan den «ri» på denne luftstrømmen, vanligvis ved å bevege seg i sirkler for å holde seg innenfor det område hvor luften stiger til værs. Som et seil fanger de utstrakte vingene inn den oppadgående luftstrømmen. Fuglene kan således svinge seg opp til store høyder uten å gjøre seg særlig store anstrengelser.
Noe som har tilknytning til denne oppstigningen, er «glideflyging». Fuglen svever da med utstrakte vinger og alle overflater foldet ut for å forlenge nedstigningen. De fuglene som mestrer glideflukten best, kan tilbakelegge en strekning som er omkring 20 ganger så lang som den høyden de begynner glideflukten i.
Slike fugler som gribber, måker, pelikaner, hauker og ørner kan tilbakelegge lange strekninger på denne måten uten å gjøre seg særlig store anstrengelser. De stiger til værs med en oppadgående luftstrøm og seiler så på vingene videre til en annen oppvind. Ved hjelp av vingene kan de holde seg svevende i samme høyde i en oppadgående luftstrøm, eller de kan på et øyeblikk skifte fra glideflukt til oppstigning. Noen fugler kan holde det gående slik det meste av dagen med en hastighet på mellom 50 og 80 kilometer i timen og sparer derved på kreftene. En kan vanligvis se når fuglene flyr på denne måten, for da beveger de seg først i sirkler mens de stiger til værs, og seiler så videre på vingene i en lang, rett linje.
En slik fugl som albatrossen er ekspert på å utnytte de kraftige vindene som blåser over havoverflaten. Med vinden bak seg begynner albatrossen å seile mot havoverflaten samtidig som farten øker. Noen få meter fra havoverflaten dreier den mot vinden og blir løftet opp av den. Den vinner høyde, men farten minker. Så dreier den igjen og følger samme syklus på ny. Ved å avpasse de avstandene den tilbakelegger i en hvilken som helst del av denne syklusen, kan den fly i den retning den ønsker. Ved denne form for sveving kan for eksempel én art av albatrossene seile gjennom luften i lange perioder med en hastighet på mellom 80 og 110 kilometer i timen. De eneste anstrengelser fuglen behøver å gjøre seg, er å holde vingene utstrakt og av og til slå et par slag med dem.
Ettersom det krever mye energi å slå med vingene, benytter de store fuglene seg av oppstigning og glideflyging når dette er mulig. De slår hovedsakelig med vingene når de flyr fra grein til grein, og når de letter. Disse fuglene slår bare med vingene to-tre ganger i sekundet, mens de fleste sangfugler slår dobbelt så hurtig med vingene. Kolibrien, som er fem centimeter lang og bare veier tre gram, slår med vingene mellom 60 og 70 ganger i sekundet. Den kan sveve som et helikopter og er den eneste fuglen som kan fly baklengs.
Hvordan fuglene svinger og lander
Den kontroll fuglene har over sine bevegelser i luften, er forbausende. De kan svinge ved å slå litt hurtigere med den ene vingen enn med den andre. Dette løfter også vingen opp, slik at fuglen kan synge nokså skarpt. I denne forbindelse spiller halefjærene også en viktig rolle. De hjelper dessuten fuglen til å bevare likevekten og virker som bremse når det er behov for det. Den måten fuglene smetter inn og ut mellom greinene på og unngår å kollidere med hverandre, viser at de virkelig er luftens herrer.
Når det gjelder landingen, er fuglene i besittelse av alt det som må til for å kunne foreta en nesten utrolig perfekt landing. Fuglen må ta i betraktning høyden, farten og retningen og de forskjellige luftstrømmene, slik at den ikke rammer bakken for hardt eller tar overbalanse når den lander. Noen av de store fuglene må løpe noen få meter når de lander, for å holde balansen.
Fuglene benytter med stor dyktighet vingene og også halen for å redusere farten og kontrollere landingen. De kan lande på en grein på en slik måte at den nesten ikke rører seg. Dette er litt av en akrobatisk prestasjon når en tar i betraktning den fart fuglen har når den går inn for landing. Undertiden slår den faktisk med vingene i motsatt retning av det den gjør når den flyr, for hurtig å bremse på farten.
Enestående bygd
Når vi ser på fuglenes skjelett og fjærdrakt, er det tydelig at disse skapningene ble bygd for å fly. De har et overarmsbein, som er festet til et skulderledd og til et todelt underarmsbein. På grunn av den måten beinene er forbundet med hverandre på, kan de beveges fritt opp og ned og kan også dreies. Brystbeinet er ikke flatt, slik som vårt, men ligner mer kjølen på et skip. Det har derfor en stor kam, som de kraftige vingemusklene er festet til på begge sider.
Knoklene har en ideell konstruksjon. De er vanligvis hule rør med tynne vegger, og når det gjelder store fugler, er de også forsterket med indre beinbroer. Knoklene er derfor lette, men har stor styrke. Hele skjelettet til en fregattfugl, som har et vingespenn på to meter, veier for eksempel ikke mer enn 113 gram. De store knoklene inneholder også luftsekker. Disse luftsekkene supplerer lungene, og bidrar til å forsyne fuglen med ekstra oksygen når den har behov for det, for eksempel når den flyr, noe som krever mye energi.
Fjærene er også et enestående mesterverk. En fugl kan ha mellom 2000 og 6000 fjær. Hver fjær er utstyrt med hundrevis av fjærstråler, som er festet til et hult skaft, og hver fjærstråle har hundrevis av bistråler, som igjen har enda flere mikroskopiske framspring med heftekroker. Det er blitt anslått at en enkelt 15 centimeter lang duefjær har omkring 990 000 bistråler, og at det på disse sitter millioner av mikroskopiske framspring med heftekroker. Alle disse strålene griper inn i hverandre og danner en sammenhengende flate, som veier lite og er varmeisolerende og vanntett. Fjærene øker også vingenes bæreflate uten at dette øker vekten i nevneverdig grad.
Vingefjærene kan inndeles i tre hovedtyper. De største, håndsvingfjærene, sitter i vingespissene og spiller en stor rolle i forbindelse med sidestyringen og under ordinær fremadflukt. Håndsvingfjærene hos rovfuglene blir smalere omkring halvveis utover mot vingespissen. Disse fuglene kan tydeligvis stige til værs i en mye brattere vinkel på grunn av dette og på den måten utnytte de naturlige luftstrømmene bedre. De ytre armsvingfjærene er festet til underarmen, og de indre armsvingfjærene er festet til overarmen. Disse fjærene spiller også en viktig rolle i forbindelse med flygingen.
Et under eller et slumpetreff?
Bare et lite innblikk i fuglenes flygeevne får en til å stoppe opp og tenke. Etter mange års grundige undersøkelser og mange eksperimenter har menneskene vært i stand til å etterligne visse trekk ved fuglenes flukt. Men de er fortsatt avhengig av fine instrumenter for å kunne gjøre det som fuglene gjør bedre ved hjelp av sitt instinkt. Selv om menneskene er i stand til å bygge glidefly og nå også supersoniske jetfly, er de ikke i stand til nøyaktig å etterligne fuglenes vingeslag, som frambringer både framdrift og oppdrift. Hvor kan fuglenes flygeevne, som er avhengig av så mange kompliserte faktorer, skrive seg fra?
Noen hevder at fuglene på en eller annen måte har utviklet seg fra krypdyrene, hvis skjell langsomt ble til fjær. De henviser til fossilet av en urfugl som kalles Archæopteryx, som hadde tenner og en lang hale med virvler, og de hevder at den er et «manglende mellomledd». Det er imidlertid en rekke ting som blir ignorert. Krypdyrene er kaldblodige og ofte trege av seg, mens fuglene er varmblodige og hører til de mest aktive skapninger på jorden. Flygeevnen er avhengig av mange faktorer som må foreligge samtidig.
Det er interessant å legge merke til at Archæopteryx hadde fullt utviklede vinger med fullstendige fjær (ikke skjell som halvveis hadde utviklet seg til fjær), og den var utstyrt med spesielle gripeføtter. Hodets og hjernens størrelse er som på en fugl og helt forskjellig fra hodet og hjernen hos krypdyr. Archæopteryx utviklet seg derfor ikke fra et krypdyr til en fugl.
Evnen til å fly kan ikke bare tilskrives et slumpetreff. Et omhyggelig studium bringer for dagen et overbevisende vitnesbyrd om at fuglenes flukt er av guddommelig opprinnelse. Alt ved fuglene — deres strømlinjete kroppsform, store, lette vinger, spesielle skjelett og det instinkt som setter dem i stand til å mestre flyteknikken — vitner om en intelligent Konstruktør som er menneskene langt overlegen. Æren for det under som fuglenes flukt er, bør derfor tilskrives ham, nemlig Jehova Gud. — Sl. 148: 1, 7, 10.
[Illustrasjon på side 16]
(Se den trykte publikasjonen)
luftstrøm
løftekraft
luftmotstand
tyngdekraft
de krefter som virker på en fuglevinge
[Illustrasjon på side 17]
(Se den trykte publikasjonen)
termisk oppvind
glideflukt
termisk oppvind