Многие нырковые утки при движении в толще воды делают взмахи полураскрытыми крыльями; иногда это, видимо, делают и бакланы, гагары и поганки. Но роль основного движителя у них всегда выполняют задние конечности. У чистиковых, ныряющих буревестников и пингвинов роль основного движителя выполняют полураскрытые крылья, совершающие равномерные взмахи; направленные назад задние конечности с растопыренными пальцами несут лишь функцию рулей. При нырянии на мелководье чистики иногда гребут только задними конечностями.
Лысухи обычно ныряют на глубину нескольких метров. Некоторые нырковые утки (гаги, морянки и др.), кайры, гагары, поганки, пингвины ныряют иногда на глубину 50–60 м и крайне редко – несколько глубже. Зарегистрировано погружение императорского пингвина на глубину 265 м – видимо, это предел для ныряющих птиц. Продолжительность погружения чаще близка к 1–1,5 мин, но преследуемые птицы могут находиться в толще воды даже до 10–15 мин (пингвины, гагары). В толще воды скорость передвижения у лысух и большинства уток составляет 0,6–1 м/с, крохалей, поганок, пингвинов – до 2,5–3 м/с (по некоторым данным, пингвины способны временами развивать скорость до 8–10 м/с).
Из воробьиных птиц ныряют оляпки. Они сохраняют типичный облик воробьиных птиц и из приспособлений к нырянию имеют лишь несколько более плотное оперение, сильное развитие пуха на аптериях, укорочение крыльев и особенно хвоста. Способ ныряния оляпок совершенно не походит на ныряние других птиц. Опустившаяся на воду оляпка так держит крылья, что ее течением прижимает ко дну, она бежит, переворачивая камешки и склевывая под ними добычу. Сложившую крылья птицу, как пробку, выбрасывает на поверхность. Живут оляпки по берегам горных речек и ручьев; нырять в стоячей воде они не могут.
Экологическая группа водных птиц
Водные птицы характеризуются плотным оперением, сильным развитием пуха, хорошо развитой копчиковой железой для смазывания оперения, плавательными перепонками на ногах. В эту экологическую группу из наших птиц входят чистиковые, чайки, трубконосые, гагары, поганки, веслоногие, гусеобразные. Характер и степень связи с водной средой, как и морфологические приспособления, у этих птиц довольно разнообразны. В этой группе выделяют следующие основные подгруппы.
Нырцы – в наибольшей степени приспособлены к жизни в воде. Сюда относятся чистиковые, гагары, поганки. В водоемах проводят большую часть жизни, с сушей связаны только в период гнездования. Пищу добывают исключительно в воде, в ее толще и на дне. Ныряют и плавают прекрасно. На суше передвигаются с трудом, летают плохо. Гнезда делают близко от воды.
Воздушно-водные птицы – большую часть жизни проводят в воздухе, высматривая в воде пищу (рыбу и других водных животных). К этому типу относятся чайки, крачки, трубконосые. Заметив добычу, бросаются за ней, слегка погружаясь в воду, и вновь поднимаются на крыло. Хорошо плавают, ноги снабжены перепонками, но не ныряют (за редким исключением). Клюв крепкий, удлиненный, у большинства несколько загнутый на конце. По суше ходят свободно.
Наземно-водные птицы – наименее связаны с водой. Сюда относятся утки, лебеди, гуси. Гнездятся часто далеко от водоемов. Однако связь с водой неодинакова. Больше других с водой связаны нырковые утки, которые кормятся только на водоемах, хорошо ныряют, добывают пищу со значительной глубины. Летают сравнительно хорошо, но поднимаются в воздух с трудом. Менее связаны с водой настоящие или речные утки, которые часто кормятся на суше, а на водоемах предпочитают мелководные заросшие участки с травой и кустами. Ныряют плохо, летают хорошо. В наименьшей степени связаны с водой гуси. Хотя они гнездятся у водоемов, но в воду сходят редко и кормятся почти исключительно на суше. Цедильный аппарат у гусей развит плохо, и роговые зубчики по краям клюва приспособлены к срыванию растений.
Зимний сезон в умеренных и высоких широтах полностью меняет условия питания птиц. В цело набор кормов всех видов сокращается. Целиком пропадают для птиц зеленые побеги, трава, ягоды и плоды травянистых растений и низкорослых кустарников, почти все семена, практически все беспозвоночные, амфибии, пресмыкающиеся и рыбы в замерзающих водоемах. Охота на грызунов и других зверьков становится крайне затруднена, т. к. зверьки прячутся в норах и многие впадают в спячку.
Доступными остаются лишь часть семян, почки и мелкие ветки деревьев, немного семян высоких травянистых растений, скрытые в коре деревьев насекомые и их личинки, некоторые мелкие зверьки и отходы, доступные в человеческих поселениях, на свалках и дорогах. В целом растительные корма в этот период преобладают над животными, но их добыча становится более сложной.
Птицам приходится как менять свой рацион, переходя с животной пищи на растительную, а так же на хозяйственные отбросы, так и менять способ добычи корма, а значит и весь темп своей жизни. Так птицам, привыкшим собирать корм на земле, приходится перебираться на деревья, а собиравшим насекомых с листьев теперь нужно заниматься выдалбливанием зимующих насекомых из-под коры деревьев.
Птицы, способные таким образом менять свои «привычки» обычно не совершают больших перелетов, что усиливает их оседлость. Такие птицы круглы год могут жить в одних и тех же широтах.
Другой прием приспособления в изменению кормовых условий – запасание кормов. Запасание кормов практикуют многие птицы. Запасаются как растительные, так и животные корма, включая трупы мелких зверьков и птиц. Из вороновых больших успехов в запасании корма достигли кедровки и сойки. Кедровки делают большие запасы кедровых орешков под корнями деревьев и мхом. Запасы желудей и ягод, сделанные сойкой осенью, спрятанные в дуплах и под корнями деревьев, достигают 4 кг. Ворона и сорока так же могут прятать небольшие запасы под листья или в снег. Следует отметить, что обычно птица сама находит съедает лишь часть своих запасов и пользуется запасами, сделанными другими птицами ее вида из данной популяции.
Зимой понижение температуры действует на птиц как опосредованно, через изменение кормовых условий, так и напрямую, увеличивая теплоотдачу организма птиц. Если быть точным, то температура является только одним из нескольких показателей, определяющих охлаждающую способность среды, очень важными показателями являются влажность и скорость движения воздуха.
Для компенсации потерь тепла у птиц повышается теплопродукция и улучшается теплоизоляция. Особенно сильно сказывается понижение температуры на мелких птицах, у которых при сезонных изменений температуры теплоотдача увеличивается в несколько раз. А поскольку теплопродукция требует затрат энергии, мелкие птицы вынуждены питаться в течении всего светового дня. Зимой же световой день короток, что является еще одной проблемой для зимовки мелких птиц в холодных широтах.
У зимующих птиц в связи с похолоданием происходят изменения как в организме, так и в поведении.
Изменения в организме направленные на улучшение теплоизоляции состоят в увеличении густоты и пушистости оперения (возрастает количество и длина перьев, развитие пуховой части пера, при всем этом масса оперения к зиме увеличивается до полутора и более раз) и в увеличении собственных энергетических запасов в виде подкожного жира, масса которого увеличивается на 1–5 грамм. Жировые запасы увеличиваются в большей степени у птиц, зимующих вдали от поселений человека, а у птиц, зимующих в непосредственной близости к ним, жировые запасы малы, вероятно из-за наличия более благоприятных кормовых и защитных условий.
Поведенческое приспособление птиц к зимним условиям характеризуется использованием различного вида убежищ, а так же сбором птиц на в группы для ночевок. Ночью наблюдаются наиболее низкая температура, а поскольку для большинства птиц ночь является периодом покоя, когда снижается уровень обмена веществ и теплопродукция не столь эффективной, птицам нужны способы уменьшить теплоотдачу в этот период. Птицы: ведущие наземный образ жизни, зарываются в снег, некоторые роют в снегу норы, некоторые используют дупла в стволах деревьев. Такие способы пригодны как для ночевок, так и для защиты от непогоды. Птицы, зимующие в населенных пунктах, забираются под крыши, в различные пустоты зданий и т.д. Собираясь не по отдельности, а группами, такая защита становится еще эффективнее. Некоторые птицы, ночующие на деревьях, так же устраивают групповые ночлеги (вороны, галки, местами грачи). Они собираются в большие группы, садятся на дерево плотно, по десятку птиц на ветке и более, распушают перья и таким образом ночуют. При такой плотной посадке температура воздуха между сидящими птицами возрастает и теплоотдача уменьшается.
В осенне-зимний период в северном полушарии наблюдается уменьшение светового дня, что особенно выражено в умеренных и высоких широтах, где световой день сокращается вдвое и даже более. Это сказывается на суточной активности птиц. Так, на Крайнем Севере, в условиях полярного летнего дня, птицы активны круглосуточно, они постоянно чередуют отдых и поиск пищи. У умеренной зоне летом у птиц основная активность наступает в утренние и вечерние часы, ночью и в середине дня они отдыхают. Таким образом, если в весенне-летний период птицы имеют достаточно времени на поиск корма и отдых, то в осенне-зимний период птицам приходится весь световой день заниматься поисками корма, довольствуясь только ночным отдыхом.