какой клюв у тукана
Физика в мире животных: тукан и его клюв
Даже те люди, кто совсем не ориентируется в видах птиц, и не знает, какая птица как выглядит, без труда узнают представителя семейства тукановых. Живут туканы в равнинных и горных тропических лесах Северной и Южной Америки, обычно в дуплах деревьев. У большинства птиц этого семейства непропорционально большой клюв. Обычно он очень ярко окрашен.
Клюв тукановых достигает примерно половины длины тела птицы. Выглядит этот «инструмент» очень тяжелым и неудобным, но на самом деле это не так. Внутри огромного клюва много пневматических полостей, поэтому он легкий. Но клюв тукана не только легкий, но еще и очень крепкий. Этот настоящее чудо природы, один из лучших инженерных «проектов» в мире животных.
Такой клюв выглядит даже немного угрожающе. Но сама птица никакой угрозы ни для кого не представляет (разве что для зверя, напавшего на птенцов). Туканы — растительноядные птицы, которые питаются ягодами и фруктами. Большой клюв нужен тукану для того, чтобы срывать плоды с тонких веток, которые вес птицы не выдержат. Благодаря длинному клюву тукан может дотянуться до плода, который висит недосягаемо далеко для большинства других растительноядных птиц. Туканы занимаются еще и тем, что перебрасываются ягодами — и здесь большой и цепкий клюв приходится как нельзя кстати.
Для того, чтобы плоды было легче удерживать и вскрывать, на конце клюва расположены зазубрины. Помогает в этой «работе» и длинный и липкий язык. Ряд специалистов полагает, что большой и яркий клюв тукана помогает ему находить сородичей, заявляя о собственном присутствии.
Когда человек видит тукана, чаще всего возникает вопрос о том, как же эта птица спит. Как вообще можно спать с таким клювом? Ответ прост. Отдыхает птица в глубоком дупле, закину клюв на спину. Помещается он там идеально. Хвост складывается на груди, и большой тукан превращается в средних размеров пернатый шарик.
Конструкция клюва
Как уже говорилось выше, клюв тукана вовсе не так тяжел, как это могло бы показаться. Клюв очень прочный, но он создан из легкого материала с большим количеством пневматических полостей. Изучением клюва тукана занимаются не только орнитологи, но также и ученые других специальностей, например, материаловеды. Лучше всех клюв изучил Марк Андрэ Мейерс [Marc A. Meyers], специалист по материаловедению из Калифорнийского университета.
Он обнаружил, что верхняя часть клюва состоит из костной ткани и мембран. Нечто подобное можно было бы создать из пены, которая умеет быстро застывать. Эта костная «пена» расположена между внешними слоями кератина. Это вещество, к примеру, входит в состав наших ногтей. «Пенообразная» структура клюва тукана обеспечивает его прочность и легкость. Внешний слой костной ткани представляет собой набор большого количества слоев небольших шестиугольных плиток. Ширина плитки составляет около 50 мкм, а толщина — около 1 мкм. Костный материал закрыт сверху кератиновыми чешуйками, скрепленными вместе.
Поверхность клюва тукана покрыта несколькими слоями кератиновых пластин
Специалист по материаловедению Марк Мейерс провел компьютерное моделирование, и выяснил, что конструкция клюва тукана является почти идеальной. «Это как если бы тукан владел глубокими познаниями в сфере машиностроения», — говорит Майерс. «Большим сюрпризом является еще и то, что двухслойная структура клюва создает систему поглощения энергии удара высокой эффективности». Структура клюва немного напоминает внутреннюю структуру костей человека. Но в костях нет той «костной пены», которая есть в клюве птицы.
Недавно также выяснилось, что клюв тукана помогает птице регулировать температуру своего тела. Он действует по принципу автомобильного радиатора. Когда становится жарко, клюв тукана очень быстро нагревается, принимая на себя тепло тела. Избыточная тепловая энергия затем рассеивается в воздухе.
В клюве туканов большое количество кровеносных сосудов. Используя особый механизм, птица может увеличивать или ограничивать приток крови. В результате в жару тело птицы охлаждается, а когда становится холодно — тепло тела сохраняется.
Изучив особенности строения клюва туканов, специалисты занялись разработкой прочных и легких материалов со структурой, похожей на структуру клюва тукана. Такие материалы можно будет с успехом применять в промышленности. Например, сделать эффективный и надежный бампер для автомобиля или легкую и прочную деталь для самолета.
Изучение особенностей строения клюва туканов еще продолжается. И кто знает, возможно, ученые смогут раскрыть еще не один секрет этого чудесного инструмента.
Физика в мире животных: тукан и его клюв
Экология жизни: Даже те люди, кто совсем не ориентируется в видах птиц, и не знает, какая птица как выглядит, без труда узнают представителя семейства тукановых.
Даже те люди, кто совсем не ориентируется в видах птиц, и не знает, какая птица как выглядит, без труда узнают представителя семейства тукановых.
Живут туканы в равнинных и горных тропических лесах Северной и Южной Америки, обычно в дуплах деревьев. У большинства птиц этого семейства непропорционально большой клюв. Обычно он очень ярко окрашен.
Клюв тукановых достигает примерно половины длины тела птицы.
Выглядит этот «инструмент» очень тяжелым и неудобным, но на самом деле это не так. Внутри огромного клюва много пневматических полостей, поэтому он легкий. Но клюв тукана не только легкий, но еще и очень крепкий. Этот настоящее чудо природы, один из лучших инженерных «проектов» в мире животных.
Такой клюв выглядит даже немного угрожающе. Но сама птица никакой угрозы ни для кого не представляет (разве что для зверя, напавшего на птенцов). Туканы — растительноядные птицы, которые питаются ягодами и фруктами. Большой клюв нужен тукану для того, чтобы срывать плоды с тонких веток, которые вес птицы не выдержат. Благодаря длинному клюву тукан может дотянуться до плода, который висит недосягаемо далеко для большинства других растительноядных птиц. Туканы занимаются еще и тем, что перебрасываются ягодами — и здесь большой и цепкий клюв приходится как нельзя кстати.
Для того, чтобы плоды было легче удерживать и вскрывать, на конце клюва расположены зазубрины. Помогает в этой «работе» и длинный липкий язык. Ряд специалистов полагает, что большой и яркий клюв тукана помогает ему находить сородичей, заявляя о собственном присутствии.
Когда человек видит тукана, чаще всего возникает вопрос о том, как же эта птица спит. Как вообще можно спать с таким клювом? Ответ прост. Отдыхает птица в глубоком дупле, закину клюв на спину. Помещается он там идеально. Хвост складывается на груди, и большой тукан превращается в средних размеров пернатый шарик.
Конструкция клюва
Как уже говорилось выше, клюв тукана вовсе не так тяжел, как это могло бы показаться. Клюв очень прочный, но он создан из легкого материала с большим количеством пневматических полостей.
Изучением клюва тукана занимаются не только орнитологи, но также и ученые других специальностей, например, материаловеды. Лучше всех клюв изучил Марк Андрэ Мейерс [Marc A. Meyers], специалист по материаловедению из Калифорнийского университета.
Он обнаружил, что верхняя часть клюва состоит из костной ткани и мембран. Нечто подобное можно было бы создать из пены, которая умеет быстро застывать. Костная «пена» расположена между внешними слоями кератина. Это вещество, к примеру, входит в состав наших ногтей. «Пенообразная» структура клюва тукана обеспечивает его прочность и легкость. Внешний слой костной ткани представляет собой набор большого количества слоев небольших шестиугольных плиток. Ширина плитки составляет около 50 мкм, а толщина — около 1 мкм. Костный материал закрыт сверху кератиновыми чешуйками, скрепленными вместе.
Поверхность клюва тукана покрыта несколькими слоями кератиновых пластин
Специалист по материаловедению Марк Мейерс провел компьютерное моделирование, и выяснил, что конструкция клюва тукана является почти идеальной. «Это как если бы тукан владел глубокими познаниями в сфере машиностроения», —говорит Майерс.- Большим сюрпризом является еще и то, что двухслойная структура клюва создает систему поглощения энергии удара высокой эффективности». Структура клюва немного напоминает внутреннюю структуру костей человека. Но в костях нет той «костной пены», которая есть в клюве птицы.
Недавно также выяснилось, что клюв тукана помогает птице регулировать температуру своего тела. Он действует по принципу автомобильного радиатора. Когда становится жарко, клюв тукана очень быстро нагревается, принимая на себя тепло тела. Избыточная тепловая энергия затем рассеивается в воздухе.
В клюве туканов большое количество кровеносных сосудов. Используя особый механизм, птица может увеличивать или ограничивать приток крови. В результате в жару тело птицы охлаждается, а когда становится холодно — тепло тела сохраняется.
Изучив особенности строения клюва туканов, специалисты занялись разработкой прочных и легких материалов со структурой, похожей на структуру клюва тукана. Такие материалы можно будет с успехом применять в промышленности. Например, сделать эффективный и надежный бампер для автомобиля или легкую и прочную деталь для самолета.
Изучение особенностей строения клюва туканов еще продолжается. И кто знает, возможно, ученые смогут раскрыть еще не один секрет этого чудесного инструмента. опубликовано econet.ru
Понравилась статья? Напишите свое мнение в комментариях.
Подпишитесь на наш ФБ:
Тукан
Туканы — это птицы, которые обитают в тропической зоне американского континента. Их можно легко отличить от других видов птиц по достаточно большому клюву, длина которого практически равняется длине их тела. Эти интересные птицы представляют отряд «дятловые» и считаются наиболее крупными из них. Отличаются сообразительностью, что свидетельствует о наличии интеллекта, поэтому их легко приручить, к тому же они неплохо себя чувствуют в искусственной среде.
Тукан: описание птицы
Птица отличается наличием в оперении ярких цветов и сравнительно большого клюва. Представляет семейство «тукановые» и считается, хотя и дальним, но родственником обычного лесного дятла.
Внешний вид
Этих птиц следует отнести к крупным видам птиц, поскольку их длина составляет в среднем полметра, в зависимости от разновидности, а также половой принадлежности.
Туловище птицы кажется весьма массивным, овальной формы. Голова также относительно крупная, такой же овальной формы, посаженная на сильной и на крепкой шее, при этом нельзя сказать, что шея отличается изяществом.
Особенность туканов заключается в том, что они обладают довольно крупным клювом. При этом у одних разновидностей его длину можно сравнить с длиной туловища, а у других – он еле достигает половины длины головы.
Глаза у этих птиц сравнительно крупные, округлой формы и достаточно выразительные. Оттенок глаз может быть либо черным вообще, либо иметь темно-коричневый оттенок.
Хвост характеризуется, как короткий, но достаточно широкий, с присутствием крупных перьев черного или другого цвета, при этом встречаются разновидности с весьма длинными хвостами.
Размах крыльев у этих птиц такой, что назвать их хорошими летунами не приходится. Хотя в густых лесных насаждениях тропиков им не нужны уникальные летные характеристики. Для них достаточно перелететь с ветки на ветку или с дерева на дерево, хотя зачастую им приходится искать для себя пропитание, поэтому им приходится преодолевать значительно большие расстояния.
Что касается конечностей птицы, то они достаточно сильные, чтобы птицы смогли удержаться на ветках деревьев и имеют синеватый оттенок. Маленькие птенцы имеют на ногах пяточные мозоли, которые позволяют им длительное время находиться в гнезде.
Оперение птиц имеет основную черную окраску, при этом имеются некоторые включения пятен различных оттенков. Клюв этой птицы не менее яркий, с наличием до 5 различных оттенков.
Разноцветные пятна на теле тукана располагаются в таком порядке:
Интересный факт! Птицы туканы красивые и интересные по-своему несмотря на то, что у них массивное тело, крупная голова, короткий хвост и сравнительно большой клюв. Уникальность вида завершает яркий и разнообразный окрас оперения.
Характер поведения и образ жизни
Туканов часто называют «амазонскими клоунами» из-за их яркой внешности и веселого нрава. Туканы формируют немногочисленные стаи, где-то по два десятка особей. С началом периода размножения они формируют пары и покидают стаю. Возвращаются в стаю уже со своим потомством.
Как правило, эти птицы стараются придерживаться своих насиженных мест и мигрируют только в крайних случаях. В таких случаях они формируют более многочисленные стаи. Если несколько небольших групп птиц находят плодоносное дерево, которое может обеспечить эти группы пропитанием на длительный период, то они формируют и остаются на этом дереве, но уже в качестве многочисленной стаи.
В основном эти птицы проявляют свою активность в дневное время, редко опускаясь на землю. Они предпочитают находиться под прикрытием кроны дерева, где достаточно еды и куда тяжело добраться хищникам.
Большая часть туканов создают достаточно много шума, поэтому их крики можно услышать в тропическом лесу за многие километры. При этом пернатые не выясняют между собой отношений, не являются драчунами, а наоборот, отличаются дружелюбием и податливостью. Эти птицы поддерживают миролюбивые отношения со всеми членами стаи, независимо от их численности и, если необходимо, то всегда готовы прийти на помощь друг другу.
У туканов отмечаются весьма забавные повадки. Они могут играть друг с другом, перепрыгивая с ветки на ветку и постукивая по ним своим клювом. После этого они наклоняют голову на бок и как бы прислушиваются, что из этого получается. После сильных осадков они с удовольствием плескаются в воде, которая скапливается в развилках достаточно толстых веток огромных тропических деревьев.
Ученые до сих пор не пришли к единому мнению относительно того, зачем этой птице такой большой клюв, тем более что с таким большим клювом не так уж и комфортно, но это кажется лишь людям. Если судить по поведению птиц, этого сказать никак нельзя, поскольку они жизнерадостные и настроены оптимистично, несмотря на величину своего клюва.
Интересно знать! Не смотря на свои размеры, клюв у туканов не такой уж и массивный, а наоборот, даже очень легкий, поскольку состоит он из большого количества внутренних полостей, что значительно снижает его вес.
Благодаря наличию такого клюва, туканы добывают для себя пропитание, а по мнению многих специалистов, клюв участвует в процессе терморегуляции в столь сложных условиях тропического климата. Птица может грозно щелкать своим клювом, что помогает птицам самим защищаться от врагов и защищать свое потомство.
Находясь в неволе, туканы ведут себя весьма дружелюбно. Единственная проблема – это размеры клетки. Зачастую клетку для туканов приходится заказывать или делать своими руками. В условиях домашнего содержания туканы ведут себя мирно и дружелюбно по отношению к своему хозяину. Эти птицы достаточно умны и сообразительны, поэтому привязываются к своему владельцу.
Сколько живут туканы
Эти птицы считаются настоящими долгожителями. Их жизненный цикл находится в пределах от 20 до 50 лет в зависимости от разновидности, а также от условий обитания. Туканы, как и многие другие виды птиц, в неволе живут значительно дольше, нежели в природных условиях.
Половой диморфизм
Половой диморфизм у туканов выражен не совсем отчетливо, поскольку у птиц противоположного пола практически одинаковый характер окраса. При этом особи незначительно отличаются величиной и массой тела: у самок несколько меньшие размеры, и они немного легче. У некоторых разновидностей самки имеют еще и не такой длинный клюв.
Тукан и его универсальный клюв
Тукан – настоящий рекордсмен среди пернатых по величине клюва. Его огромные размеры всегда наводили исследователей на вопрос: зачем птице такой большой клюв?
Насколько прав Дарвин, решая загадку о предназначении клюва тукана?
Загадка огромного клюва волновала Чарльза Дарвина, который предположил, что он функционирует как естественный радиатор, а возможно, привлекает своими невероятными размерами и экзотической окраской самок в период размножения.
Другие ученые считают, что клюв может использоваться как для очистки фруктов от оболочки, так и для визуального оповещения. Все эти предположения требовали научных доказательств.
Зачем тукану такой замечательный клюв?
Ученые были вынуждены сделать специальные исследования, чтобы узнать, зачем тукану такой замечательный клюв?
Новые данные привели к неожиданному выводу — оказалось, что клюв у тукана – своеобразный птичий кондиционер, необходимый для охлаждения тела тукана в тропическую жару.
Тукана легко узнать по огромному и очень легкому желтому клюву, длина которого составляет почти половину длины тела птицы.
Исследователи из двух университетов – канадского Brock University и бразильского Сан-Паулу (UNESP) изучали клюв южно-американского тукана токо (Ramphastos toco), которому принадлежит самый большой клюв в семействе тукановые. Для оценки температуры «носа» тукана использоваись инфракрасные тепловые сканеры.
Доктор Денис Андради из Universidade Estadual в Сан-Паулу, изучал охлаждающие способности клюва туканов, записывая показания температуры шесть раз в день у всех 38 видов туканов.
Как клюв тукана охлаждает тело птицы?
Исследователи Бразилии установили, то клюв тукана способен охлаждать птицу. Благодаря увеличению притока крови в клюв, который составляет от 30 до 50 процентов поверхности тела птицы, тукану удается избавиться от лишнего тепла.
В ходе своего эксперимента ученые помещали несколько туканов в тепловизорную камеру. При повышении температуры в инфракрасных лучах было хорошо видно, как усиливался кровоток в сосудах по всей поверхности птичьего клюва. Отдача тепла за довольно короткий промежуток времени возрастала почти вчетверо.
Существует много недоказанных гипотез, предполагающих, зачем тукану необходим столь огромный клюв?
Почему тукан не потеет?
У птиц отсутствуют потовые железы. «Птицы не потеют, поэтому с повышенной температурой им приходится справляться другими механизмами», – комментирует этот известный науке факт один из авторов данного эксперимента Гленн Таттерсалл.
В среде обитания, где проживает тукан, температура воздуха колеблется в пределах 10-35 °C.
Ученые установили, что когда нагревается воздух, клюв тукана также быстро нагревается, «забирая на себя» тепло тела и «отдавая» избыток тепла в воздух. Особенно заметно снижение температуры на закате, когда туканы за считанные минуты «возвращают» тепло в клювы, понижая температуру тела во время сна.
Клюв тукана выполняет функцию терморегулятора, но это не вся его задача.
Как тукан регулирует температуру своего тела?
Клюв тукана пронизан сетью мельчайших кровеносных сосудов, поэтому птица может регулировать кровоснабжение в зависимости от температуры окружающей среды. Когда жарко, тукан охлаждает свое тело, когда холодно, сохраняет его в организме. Если тукан совсем «отключает» кровоток, его клюв способен принять лишь 5% тепла тела.
При 35-градусной жаре тукан распахивает клюв и держит его открытым, кроме того, распускает крылья, увеличивая отдачу тепла наружу и охлаждая свое тело.
Учёные этот процесс называют эффективным контролем терморегуляции. Кто знает, возможно, ученые стоят на пороге создания нового поколения кондиционеров с экономным режимом работы, взяв за основу принцип действия туканьего клюва.
Как клюв помогает тукану добывать пищу?
Еще одна особенность клюва тукана – зазубрины, как у пилы по краям клюва. Они помогают надежно удерживать тяжелые плоды и легко их вскрывать. Но это еще не все о клюве тукана.
Благодаря зубцам на клюве тукан способен крепко захватывать и удерживать плоды, ну и прочие предметы.
Как же тукан умудряется спать с таким огромным клювом?
Комфортно спать с таким огромным клювом тукану помогают особенности строения шеи и спины. Просто птица перед сном поворачивает голову, и клюв укладывает на спину. Это происходит настолько свободно, без всяких трудностей, что при виде спящего тукана, кажется, что клюв — это часть тела птицы.
Как тукан забирается в дупло с огромным клювом?
Туканы ночуют всей стаей в одном дупле. У птиц отработан уникальный способ компактного расположения в дуплах, не смотря на огромные «носы». Чтобы внутри дупла поместились все птицы, туканы превращают тело в «пернатый» шарик. Как удается этот невероятный трюк? Очень легко, для туканов это не проблема! Сначала, птицы по очереди забираются в дупло, задом наперед, закинув хвост на голову.
Из-за своего неуклюжего большого тела и громадного клюва летают тукановые довольно тяжело.
Затем на спину укладывается клюв, хвост уже лежит впереди на груди, а крылья обертываются вокруг тела тукана. Но это не все о клюве тукана.
Секреты конструкции клюва тукана
Как же удерживает тукан свой клюв и не переворачивается, сидя на ветке? Оказывается, размеры клюва впечатляют, но эта конструкция довольно легкая, просто природный шедевр.
Ученый из Калифорнии — специалист по материалам Марк Майерс выяснил, что поверхность клюва туканов образована кератином, подобно ногтям и волосам людей.
Внутренняя структура этого вещества состоит из множества крохотных шестиугольных плиток, склеенных между собой и уложенных в виде черепицы. Ширина плитки равна диаметру человеческого волоса, около 50 микрометров, толщина составляет всего 1 микрометр.
Внутри клюв напоминает застывшую пену, в нем много воздушных полостей с мембранными твердыми перегородками. Благодаря такой структуре, клюв тукана особенно прочный и одновременно невероятно легкий. «Появляется чувство, что туканы обладают глубокими инженерными познаниями.
Клюв тукана очень легкий из-за наличия пневматических полостей. Клювы туканят резко отличаются от такового у взрослых птиц.
Необыкновенное строение клюва позволяет птицам амортизировать удары, в том числе и самые сильные» — комментирует это чудо природы Майерс.
Что общего между автомобилем и клювом тукана?
Ученые намерены использовать принцип строения клюва тукана в производстве легковесных, прочных материалов: в автомобильной промышленности, в частности, в производстве удароустойчивых бамперов, а также в авиационной промышленности.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.