завоювали повітря
У підручнику зоології досить докладно розглянуті основні пристосування птиці до польоту. Будь-яка частина її організму несе риси, прямо або побічно сприяють пересуванню в повітряному середовищі. Ми не будемо зупинятися на перерахування анатомічних і фізіологічних особливостей, а звернемо увагу лише на механізм дихання птахів, так як він докорінно відрізняється від механізму дихання ссавців і був детально досліджений лише порівняно недавно.
Дихальна система птиці складається з гортані, трахеї, бронхів і парних легень, в яких відбувається газообмін. Крім того, в неї входить кілька пар великих тонкостінних повітряних мішків. Вони працюють, як хутра, сприяючи просасиванія повітря через легені, але самі не беруть участі в газообміні. Головний бронх, або мезобронхіт, проходить все легке наскрізь і пов'язаний з передніми і задніми мішками. Проходячи через легке, він віддає безліч гілочок, що не закінчуються бульбашками-альвеолами, як у ссавців, а відкриті на обох кінцях. Вони називаються парабронхамі. У них і відбувається окислення крові. Вся воздухоносной система становить близько 15% обсягу тіла птиці, причому легкі становлять невелику частину цього обсягу, а основна доводиться на повітряні мішки. Так як мезобронхіт пов'язаний і з передніми і з задніми повітряними мішками, то повітря може потрапляти в мішки і минаючи легені.
Який же шлях проходить вдихаємо повітря? Щоб дізнатися це, страусові давали вдихати чистий кисень. За допомогою спеціальних датчиків було зареєстровано його надходження в різні точки дихальної системи. Спершу кисень надійшов в задні повітряні мішки, а вже через деякий час - в передні. Значить, і вдихаємо повітря по системі проміжних бронхів надходить спочатку в задні повітряні мішки, і лише невелика його частина потрапляє безпосередньо в легені (рис. 6).
Таким чином, газообмін у легенях птахів відбувається і на вдиху і на видиху. Більш того, повітря в обох випадках тече в одному напрямку. Ще одна чудова особливість дихальної системи птахів полягає в тому, що при вдиху легені птахів випорожнюються від повітря, а при видиху - наповнюються свіжим. Легкі птахів Малорозтяжні, але відходять від них вторинні бронхи легко розтягуються під дією спеціальних м'язів.
В альвеолах легких ссавців газообмін відбувається шляхом дифузії. У парабронхах птахів повітря і кров течуть в протилежних напрямках. Кров, перед тим як покинути парабронхі, зустрічається з вступникам зовні повітрям, багатим киснем. Завдяки наявності такої противоточной системи газообміну насичення артеріальної крові киснем, наприклад, у горобця досягає 80% (у ссавців 24%). Тому птиці легко переносять перебування в розрідженій атмосфері на великих висотах. Повітроплавці розповідають про зустрічі з птахами на висоті 7-8 тис. М, де вони літають як ні в чому не бувало, в той час як ссавці, поміщені в розріджену атмосферу, яка імітує таку висоту, лежать або мляво пересуваються. Всі ці особливості - ефективне витяг кисню з повітря за способом противотока у всіх фазах дихального циклу, розтягування повітроносних шляхів за допомогою спеціальних м'язів, велика ємність мішків-резервуарів - ставлять птахів в переважне становище серед інших хребетних. Коефіцієнт корисної дії їх дихання вище, ніж у тварин, не настільки повно освоїли повітряне середовище. Це особливо важливо в польоті, коли організм відчуває значні м'язові навантаження і витрачає величезну в порівнянні зі станом спокою кількість енергії, пред'являючи підвищені вимоги до обміну речовин.
Що стосується синхронності помахів крил і частоти дихання птахів, то докладних даних з цього питання для більшості видів ще немає. У великих повільних птахів - журавлів, лебедів, пеліканів - частота помахів, очевидно, дійсно визначає частоту дихання. Що ж стосується дрібних, то тут ця залежність порушується і всяка синхронність відсутня. Зяблик в польоті дихає, у всякому разі, не більше прискорено, ніж в спокійному стані.