Hoe voëls vlieg
Veerlig en vry... hoe voëls dit regkry om te vlieg
BO: Nie ’n suikervoëltjie van ons land waar sy soort dikwels proteas vir hul nektar besoek nie, maar ’n anderlandse soort suikervoëltjie (’n kolibrie of “hummingbird”). Hy is ongeëwenaard in sy vermoë om as ’t ware in die lug te bly hang terwyl hy by sy blomme kuier.
Foto: Paulette Scherr / U.S. Fish and Wildlife Service
Al gesien hoe ’n klein suikerbekkie die nektar uit ’n vry­gewende blom drink? Hy hang wonderbaarlik in die lug terwyl hy sy vlerke ongelooflik vinnig laat fladder. Stilweg is hierdie voëltjie besig om onsigbare kragte te troef—met ’n vaardigheid wat selfs die natuurkundiges en ingenieurs verbyster…
WENKEND, swiepend, swaaiend, draaiend... kyk enige tyd van die dag op na die hemel daar bo, en die kans is goed dat jy ’n voël teen die blou sal sien sweef.
Of ’n duif styg êrens van ’n sypaadjie af op, met ’n woeste gefladder van sy vlerke om vaart te kry vir sy vlug. Elders skeer ’n swaeltjie laag en vry oor die aarde en maak ’n vinnige draai om sy prooi op te raap. En in ’n tuin hang ’n suikerbekkie amper bewegingloos in die lug. Met trillende vlerke teug hy nektar uit ’n vrygewige blom.
Vir die meeste van ons is vlieënde voëls so alledaags dat ons hulle skaars nog opmerk. Maar wanneer ons die gevleueldes met enige mensgemaakte vliegtuig vergelyk, steek laasgenoemde bra kru af by die wonderlike voëls van die skepping.
Hoe vlieg voëls? Hoe beweeg hulle vorentoe terwyl hulle teen die afwaartse remming van die aarde se swaartekrag moet beur?
Die geheim van hul sukses is ’n kombinasie van ’n ligte gewig en krag.
BO: Arende in vlug.
Foto’s: NASA en U.S. Fish and Wildlife Service
Been weeg swaar. Vir die diere wat op die land lewe, is dit geen probleem nie, want hulle het ooreenstemmende hoeveelhede spiere wat die beendere kan dra. Maar vlieënde voëls moet noodwendig lig wees, want hoe minder die gewig is wat hulle moet oplig, des te makliker kan hulle vlieg.
Die lang beendere van vlieënde voëls is dus hol en aan die punte versterk. Hul skedels is van papierdun velletjies been wat saamgesmelt en aan die binnekant met dun stafies versterk is. Selfs die piepklein voetbeentjies van baie soorte voëls is hol.
Behalwe dat hulle lig moet wees, moet voëls ook werklik gebou wees om te hou! ’n Breekbare skelet sou tog nutteloos wees vir ’n vlieënde voëltjie in ’n storm. Daarby moet voëls die spierkrag hê om hul vlerke op en af te beweeg en die stremminge van hul vlieëry te weerstaan.
Die vliegspiere, wat die vlerke "aandryf", is dus die grootstes in die voël se liggaam. (As die mens kon vlieg, is bereken, sou hy borsspiere van sowat ’n meter dik moet gehad het!)
Voëls wat baie groot afstande moet aflê, of wat harder moet werk om te vlieg, se vliegspiere is baie groter as dié van swakker vlieërs.
Skelet van ’n vlerk
REGS: ’n Vlerk is in der waarheid ’n “hand” en “arm”, die skelet gehul in sterk vliegspiere en vere. Sterk van vlerk >>>>
Die vier kragte wat in werking is wanneer ’n voël in die lug vlieg
DIE vlerk van ’n voël is nie net ’n plat oppervlak vol vere nie, maar het ’n spesiale vorm wat ’n lugblad genoem word. Dis juis hierdie besonderse vlak wat dit vir die voël moontlik maak om te vlieg.
Die vlerk is breër vooraan die voël en word smaller na agtertoe, wat dit stroomlyn vir die vlug.
Wanneer die voël dan vlieg, word die lugvloei by die vlerke só versprei dat die lugdruk aan die meer geboë bokant van die vlerke minder is as die lugdruk daaronder. Gevolglik styg die voël op.
REGS: Hoe voëls dit regkry om in die lug op te styg. Vanweë die vorm van die vlerk beweeg die lug wat oor die bokant daarvan beweeg vinniger as die lug wat aan die onderkant deurstroom. Die beginsel van Bernoulli lui: Hoe vinniger lug beweeg, hoe minder is die druk wat dit uitoefen. Dit beteken dat minder druk bokant die vlerk uitgeoefen word as daaronder en die voël styg dus op. Die opwaartse krag word die stygkrag genoem, die remming van die lug die remkrag. (Die beginsel van Bernoulli is genoem na Daniel Bernoulli, 1700–1782, ’n Switserse wiskundige.)
BO: Wilde swane is onder die grootste en swaarste voëls wat kan vlieg en het groot watermassas nodig om op te styg—lang “aanloopbane” kan ’n mens maar sê, sodat hulle genoeg vaart kan kry om in die lug te kom. Hierdie mooi foto van ’n opstygende swaan is in 2008 deur ’n Suid-Afrikaanse toeris in die Meregebied van Finland geneem. Hy vertel: “Dit was ’n magiese toneel tienuur, halfelf die aand. Ons was nie te ver suid van die Poolsirkel nie, met ander woorde amper in die middernagson-gebied.” • As swemvoëls vreet swane hoofsaaklik waterplante. Die vier swaan­spesies wat in die Noordelike Halfrond voorkom, is wit, terwyl die drie spesies van die Suidelike Halfrond heeltemal of gedeeltelik swart is. Die mannetjies en wyfies lyk eenders en hulle bly gewoonlik hul hele lewe saam nadat hulle gepaar het.
Foto: © Willie Kühn
Voëlsoorte se vlerke verskil na gelang van hul omgewing en voedingsgewoontes. Dié wat in die woude of bosgebiede woon, neig om kort, breë vlerke te hê sodat hulle aan nie boomtakke sal vashaak nie.
Voëls wat op die grond vreet, het weer kort, ronde vlerke wat hulle vinnig onder blare kan laat wegskarrel sonder om die vlerke seer te maak.
En oor die oop veld of bo die see kan lang, smal en gepunte vlerke voordeliger wees om vinniger, verder en met minder inspanning te vlieg.
Maar ondanks hierdie kleiner verskille, lyk alle voëlvlerke baie eenders.
Die vlerk is soos ’n Z gevorm—’n briljante ontwerp wat die voël in staat stel om sy lang vIerke in ’n kompakte, gekromde vorm knussies teenaan sy lyf te kan opvou.
BO: Die bou, die spiere, die ligte vere... alles werk saam om die voëlvlerk ’n wonder van die skepping te maak. Die mens kan met die strakke vlerke van sy vliegtuie in die lug kom, maar geen vliegtuig kan sy vlerke klap soos ’n voël nie.
Krediet: U.S. Fish and Wildlife Service
Klap, hang, sweef en opstyg
VOËLS wat hul vlerke moet klap om te vlieg, maak staat op hul eie spierkrag. Die vlerke word vorentoe en afwaarts gedruk, en beweeg dan terugwaarts en op. Met vorentoe-slag “trek” die voël homself deur die lug soos ’n swemmer deur water, en die terugslag plaas die vlerk weer in posisie vir die volgende slag.
Die meeste vlerkklappers vreet sommer al vlieënde en bring ’n groot deel van hul lewe in die lug deur. Die geheim van hul vliegstyl lê in hul klein, ligte liggaampies en lang, doeltreffende vlerke.
Om op een plek in die lug te hang verg ’n spesiale vorm van vlerke klap. Daar is baie sulke “hangers” onder die voëls, maar van hulle almal is die kolibrie beslis die kampioen.
Hierdie merkwaardige voëltjie kan letterlik teen 0 km/h vlieg, nes ’n helikopter. Hy kantel sy lyf en fladder sy vlerke in ’n ongetooflike tempo terwyl hy sonder moeite nektar uit blomme suig.
Sweef is die eenvoudigste vorm van vlug. Die voël hou bloot sy vlerke oop en seil deur die lug. Voëls wat sweef, sluit arende, valke, aasvoëls, seemeeue en albatrosse in.
Om lang tye te kan sweef weet hierdie soort voëls instinktief hoe om die krag van stygende lugstrome te benut deur binne-in die stroom te vlieg. Hierdie spesiale vorm van sweef neem twee vorms aan: Die voël gebruik stygstrome waar bewegende lug ’n versperring soos ’n bergrif, sandduin, laning bome of selfs ’n gebou bereik en opwaarts trek; of hy benut die warm lug wat op sonnige dae van die aarde af opstyg.
Voëls wat baie ver reis om kos te soek of voëls wat trek, maak van hierdie opstygende lug gebruik.
Windvloei is nog ’n bron van stygkrag. Heersende winde waai enorme afstande oor die see, en baie seevoëls volg hierdie windpatrone.
Daar is min ander dinge in die natuur wat die skoonheid van voëls in volle vlug kan oortref. Vry op die strome van die lugruim span hulle die elemente tot hul voordeel in. Hulle benut die krag van die son en die wind om deur die dampkring te kan draai, en kry dit reg—of ten minste ’n ruk lank—om oor die wet van swaartekrag te triomfeer.
Die voëls van die hemel is baasvlieërs wat die mens se beste pogings om hulle na te boots sleg in die skande steek.
En dit is alles baie meer as net gevleuelde woorde...
BO: ’n Wilde-eend sprei sy vlerke met ’n kleurevertoon, gereed om van die water af op te styg.
Foto: New Orleans District / U.S. Army Corps of Engineers / U.S. Military
Grootste vlieënde voël
’N ENORME roofvoël wat baie lank gelede in Argentinië voorgekom het, word beskou as die grootste vlieënde voël wat ooit gelewe het (sover bekend). Die voël, Argentavis magnificens, het na raming tussen 70 en 72 kg geweeg en ’n vlerkspan van sewe meter gehad.
REGS: ’n Rekonstruksie van Argentavis magnificens met uitgespreide vlerke, met ’n man langsaan, gee ’n mens ’n idee van hoe groot hierdie knewel inderdaad kon gewees het.
Hoe só ’n lywige voël in die lug kon bly, is nogal ’n vraag. Hy het moontlik eers teen ’n steilte afgehardloop om genoeg vaart te kry en dan van stygende lugstrome gebruik gemaak om opwaarts te sweef.
Kenners reken hy kon ’n kilometer of drie in die lug opstyg sonder om sy vlerke te klap en deur slegs in sirkels te beweeg. En sodra hy daarbo was, kon hy eenvoudig na die volgende stygende lugstroom sweef en sodoende maklik meer as 300 km per dag aflê.
Ons volstruise, wat ’n massa van 130 kg of meer kan haal, is wel heelwat swaarder as wat wyle Argentavis magnificens kon hoop om te word, maar sal so min enkele meters ver kan vlieg as wat ’n skilpad vere het!