Il volo degli uccelli

Il volo degli uccelli ci ha sempre affascinato, fin dai tempi più antichi. Nel corso della storia moltissimi hanno tentato di emulare, senza successo, il volo degli uccelli, e spesso con conseguenze tragiche. Perché è solo da relativamente poco tempo che ci siamo resi conto che per volare non basta avere le ali. Servono potenza, leggerezza, flessibilità e sensi molto sviluppati. La struttura fisica degli uccelli moderni è frutto di centinaia di milioni di anni di evoluzione, a partire dal Giurassico, quando i primi dinosauri piumati iniziarono a sfruttare l’aria per la locomozione. Quasi tutto del corpo di un uccello volatore è funzionale alle sue capacità di volo. In questo post vorrei focalizzarmi sul volo degli uccelli, e in particolare sulle tipologie di ali e sugli stili di volo, e su come entrambi ci possano dire moltissimo sulla vita degli uccelli. Un altro aspetto estremamente importante è il cosiddetto carico alare, ovvero il rapporto tra il peso medio dell’uccello di una determinata specie e la superficie alare media per quella specie. Un carico alare basso corrisponde ad un volo energeticamente meno dispendioso rispetto ad un carico alare alto. Tenendo bene a mente che i volumi aumentano con il cubo e le superfici con il quadrato, a parità di forma e proporzioni, un uccello più piccolo avrà un più basso carico alare di un uccello più grande, e quindi il primo avrà un volo meno dispendioso energeticamente del secondo. Inoltre, diverse specie presentano una differente forza muscolare, e questo influisce enormemente sul modo in cui una determinata specie vola.

La forma delle ali

Esistono tre elementi “base” che definiscono la forma delle ali e che ci dicono molto sullo stile di volo di un uccello:

1. La forma dell’estremità dell’ala: appuntita senza spazi tra le penne o arrotondata con spazi tra le penne. Le prime sono più efficienti a velocità medio-alte, le seconde a velocità medio-basse.
2. Le proporzioni dell’ala: lunga e stretta oppure corta e larga
3. La lunghezza del “braccio” dell’ala (ovvero la parte di carne ed ossa) rispetto alla lunghezza complessiva dell’ala: braccio lungo o braccio corto

Combinando tutti questi elementi (inclusi carico alare e forza muscolare) secondo tutte le combinazioni realmente possibili, siamo in grado di ottenere praticamente tutte le tipologie di ali presenti nel mondo degli uccelli (ovviamente stiamo parlando solo di quelli in grado di volare!).

Vediamo quindi alcune di queste combinazioni e qualche esempio di uccelli che le rappresentano.

Ala lunga e appuntita e con braccio corto

A questa categoria appartengono alcuni tra i più agili e veloci volatori tra gli uccelli. Un’ala lunga solitamente è indice di un basso carico alare. Ecco che si hanno quindi uccelli che passano molto tempo in volo. L’ala appuntita è perfetta per le alte velocità mentre il braccio corto rende l’ala molto più leggera e flessibile e permette di eseguire notevoli acrobazie. Solitamente sono uccelli migratori. Alcuni uccelli che appartengono a questa classe sono i seguenti:

I colibrì, minuscoli e agilissimi uccelli prevalentemente tropicali, sono tra i più agili volatori del regno animale e hanno un volo estremamente dispendioso energeticamente. Il loro volo è diverso da quello di qualunque altro uccello e sono gli unici uccelli in grado di volare all’indietro. Inoltre, un colibrì lanciato al massimo può sfiorare i 100 km/h!

I rondoni, agilissimi e instancabili volatori dei nostri cieli, passano gran parte del loro tempo in volo catturando insetti. Il rondone è l’uccello più aereo al mondo, potendo addirittura dormire in volo! Dopo lo svezzamento, passano i primi 2 anni di vita in volo senza MAI posarsi. La loro velocità media è bassa, sui 35 km/h, ma possono raggiungere punte di 110 km/h, in volo piano.

Il falco lodolaio, uno dei pochi falchi in grado di rivaleggiare in velocità e agilità con i rondoni, che cattura in volo con incredibili acrobazie.

Il gruccione, uccello coloratissimo che cattura api e vespe in volo acrobatico.

Ala lunga e appuntita e con braccio lungo.

A questa categoria appartengono moltissimi uccelli marini. Queste ali permettono di sfruttare meglio i venti marini che vengono sollevati dalle onde. Un braccio lungo rende l’ala molto pesante e rigida, permettendo di controllare meglio i forti venti marini. Solitamente sono uccelli che sbattono molto poco le ali, potendo volare anche per giorni sfruttando solo la portanza naturale delle correnti. L’agilità solitamente è ridotta e il decollo in condizioni di calma di vento può essere molto difficile, specialmente nelle specie più grandi.

Gli albatros, uccelli giganteschi e con la più grande apertura alare del regno animale (fino a 3,75m) ma con un alto carico alare. Gli albatros possono bloccare l’articolazione delle spalle per non dover sprecare energie a sostenere le pesanti ali. Il decollo e l’atterraggio di questi uccelli possono avvenire quasi solamente controvento e sono comunque abbastanza delicati in quanto gli albatros non possono frenare. Se non c’è vento, gli albatros sono assolutamente incapaci di volare!

Le fregate hanno il più basso carico alare tra tutti gli uccelli e, come i rondoni, possono volare mentre dormono con metà cervello alla volta. Sono uccelli marini molto insoliti, in quanto non sono impermeabilizzati e quindi non possono nuotare. Hanno zampe molto corte e quindi nemmeno camminano, si posano solo sui rami. Sono tuttavia molto veloci e manovrabili in volo e spesso inseguono altri uccelli meno agili per fargli rigurgitare i pesci catturati che poi loro acchiappano in volo.

I gabbiani, uccelli estremamente diffusi e spesso invasivi. Sono uccelli abbastanza agili e spesso è possibile trovarli molto distanti dal mare. Possono volare abbastanza bene anche in assenza di vento, seppur con qualche sforzo in più.

Le sterne, o rondini di mare, hanno un basso carico alare e sono uccelli che compiono viaggi incredibilmente lunghi in volo. La sterna artica ad esempio si fa tutti gli anni polo artide-antartide e ritorno, quindi solo per questi viaggi fa circa 40.000 Km all’anno!

Ala corta e appuntita e con braccio corto.

A questa categoria appartengono uccelli dal volo veloce, diretto e, per le specie con alto carico alare, poco acrobatico. Solitamente il carico alare è elevato e quindi volando consumano molte energie. Questi uccelli di solito non sono in grado di sfruttare molto bene le correnti ascensionali e quindi decollo, volo e atterraggio sono abbastanza dispendiosi energeticamente. In particolare, il volo lento è molto svantaggioso per questi uccelli e infatti volano spesso a velocità medio-alte, con punte anche di 170 km/h in alcune specie. Alcuni uccelli che appartengono a questa classe sono i seguenti:

Le anatre sono uccelli acquatici con ali relativamente corte e appuntite e con elevato carico alare. Il loro volo è molto veloce e diretto, e il decollo abbastanza faticoso. Una volta in volo però sono dei volatori instancabili, potendo volare per migliaia di chilometri a oltre 6000 m di quota.

I pappagalli sono coloratissimi uccelli tropicali, molto diffusi in cattività. Il loro volo è veloce e diretto. In particolare le calopsitte sono tra gli uccelli con, in proporzione, la maggior forza muscolare, e il loro volo è particolarmente veloce e potente.

Il falco pellegrino è noto per le sue incredibili picchiate a oltre 300 km/h, ma in volo orizzontale non supera i 110 km/h. Questo uccello utilizza moltissime risorse per raggiungere quote elevate, e quindi parte per la picchiata verso la preda solo se è veramente sicuro di catturarla.

Le quaglie Coturnix sono piccoli galliformi dalla forma arrotondata e dalla coda cortissima. Sono gli unici galliformi migratori e le loro ali sono molto diverse da quelle dei loro parenti stretti, essendo più simili a quelle di un piccione che a quelle di un fagiano. Infatti sono piuttosto lunghe e appuntite, per favorire i lunghi spostamenti in volo. Tuttavia sono uccelli senza alcuna manovrabilità e fanno molta fatica ad evitare gli ostacoli inaspettati, con a volte gravi conseguenze.

I Piccioni sono onnipresenti nelle città di tutto il mondo e sono allevati da millenni. Sono tra i volatori più versatili, avendo un volo potente e veloce e un’eccellente manovrabilità, grazie al basso carico alare. Sono dotati di potenti muscoli alari e di grande resistenza, potendo volare anche per 1000 km senza soste. Un piccione comune può raggiungere facilmente i 120 km/h in volo orizzontale e può effettuare uno scatto 0-100 in meno di 2 secondi! Meglio di un’auto di Formula 1.

Ala corta e appuntita e con braccio lungo.

A questa categoria appartengono uccelli marini specializzati nelle immersioni. Ci sono solamente due famiglie: le alche e i petrelli tuffatori. Sono uno dei tanti casi di convergenza evolutiva, non essendo queste due famiglie strettamente imparentate.

Le alche sono uccelli marini molto tozzi e goffi sulla terraferma. Tra gli uccelli volatori sono un caso molto particolare. Hanno il maggior carico alare tra tutti gli uccelli e le loro ali sono molto piccole e minimali, e più simili a pinne che ad ali vere e proprie. Il loro volo è estremamente diretto e piuttosto veloce, e la loro agilità è praticamente nulla. Senza vento e partendo da una zona pianeggiante sono praticamente incapaci di volare. Inoltre i loro atterraggi sono spesso a dir poco rocamboleschi, avendo capacità di frenata molto scarse. Tuttavia quelle stesse ali poco pratiche per volare sono delle pinne eccezionali sott’acqua. Uno dei più noti rappresentanti di questo gruppo sono i pulcinella di mare.

Ala corta e arrotondata e con braccio corto.

A questa categoria appartengono uccelli che solitamente non passano molto tempo in volo, e che vivono principalmente a terra o sui rami degli alberi. Dotati di muscoli alari molto potenti, il loro decollo è spesso verticale ed esplosivo, e sono molto rapidi nei cambi di direzione e agili nella vegetazione. Tuttavia di solito i loro voli non sono mai più lunghi di qualche chilometro al massimo, in quanto molto dispendiosi energeticamente. La loro struttura alare fa sì che il decollo, i cambi di direzione e i brevi voli siano molto agevoli, mentre l’efficienza del volo cala rapidamente all’aumentare della velocità. Ciononostante, in caso di necessità, molte specie sono in grado di sprint a oltre 90 km/h.

Il fagiano è un uccello inconfondibile, uno dei più cacciati al mondo. E’ un uccello che se spaventato prende il volo molto facilmente e facendo un gran baccano.

Il tacchino è un uccello molto importante per l’alimentazione umana, ma molti non sanno che quello selvatico è un ottimo volatore, anche se preferisce camminare.

Le quaglie del Nuovo Mondo, come la quaglia della California, a differenza delle quaglie Coturnix (vedi sopra) hanno le consuete ali arrotondate dell’ordine dei galliformi. Grazie anche alla loro lunga coda, sono dei volatori molto agili, ma solitamente si posano dopo al massimo qualche centinaio di metri.

I passeri sono piccoli uccelli molto diffusi in tutto il mondo. Il loro volo è molto rapido e rumoroso, a causa della velocità con cui devono battere le loro ali corte e arrotondate.

L’astore è un rapace che sfoggia un’incredibile agilità e manovrabilità mentre insegue le sue prede attraverso la fitta vegetazione. E’ in grado di modellare il profilo del suo corpo, riuscendo a passare ad altissima velocità attraverso strette aperture.

La gazza è un uccello molto diffuso (ce ne sono molte specie differenti) ed estremamente adattato alla presenza umana. Originariamente uccello di fitta boscaglia, la gazza si è spostata in zone urbane molto più aperte per sfruttare gli esseri umani come fonte di cibo. La gazza ha lunga coda e ali corte e arrotondate, oltre a una muscolatura alare piuttosto debole. Il suo volo è molto lento (punte di 60 km/h) e impacciato perché il suo fisico non si è evoluto per affrontare lunghi voli in spazi aperti, ma brevi e agili voli da un ramo all’altro.

Ala lunga e arrotondata e con braccio lungo.

A questa categoria appartengono moltissimi uccelli dal volo solitamente molto lento e “rilassato”. La struttura delle loro ali li rende estremamente adatti a sfruttare le correnti termiche ascensionali, e spesso si lasciano trasportare dal vento fino a quote incredibili: alcuni avvoltoi sono stati visti volteggiare a oltre 12000 metri!

Aquile, poiane, condor e avvoltoi. Tutti questi uccelli carnivori sono caratterizzati da ali molto ampie e con estremità arrotondate, con numerosi spazi tra le penne. Questi spazi servono per ridurre l’attrito mentre volano a bassa velocità, trasportati dalle correnti. In caso di necessità possono socchiudere le ali e partire in picchiata verso la preda, raggiungendo anche i 250 km/h (aquila reale). Normalmente però il loro volo è lento, e con pochi battiti d’ala. In assenza di vento, condor e avvoltoi farebbero molta fatica a volare.

Gru e cicogne. Questi grandi uccelli dalle lunghe zampe sono dei volatori lenti e rilassati, che sfruttano le correnti. Spesso sono uccelli migratori che volano a quote altissime, fino a 10000 metri per alcune gru.

Cigni, oche e pellicani. Questi uccelli dall’elevato carico alare presentano un decollo abbastanza impegnativo, dovendo necessariamente prendere la rincorsa (come gli aerei). Una volta in volo però il loro volo è abbastanza veloce e poco dispendioso energeticamente, grazie alle ampie ali in grado di sfruttare bene le correnti. Le oche indiane, ad esempio, volano regolarmente a oltre 8000 metri, sopra la catena dell’Himalaya.

I Gufi sono uccelli predatori prevalentemente notturni. Le loro ali sono lunghe e arrotondate ma a differenza di molti altri uccelli con le estremità delle ali arrotondate, le ali dei gufi non hanno molte spaziature tra le penne. Questo perché i gufi hanno bisogno di volare in assoluto silenzio per poter catturare prede che dispongono di un udito incredibilmente sensibile.

Concludendo, la semplice osservazione dell’anatomia degli uccelli (ali, coda, forme, proporzioni, ecc) ci permette di capire moltissimo sulle loro abitudini di volo e quindi sul modo in cui vivono. In questo post ho cercato di classificare gli uccelli secondo determinate categorie solo in base alla forma dell’ala ma, ovviamente, la natura non è fatta di compartimenti stagni bensì di molte sfumature, spesso senza una demarcazione netta tra una classe e l’altra.