Устройство крыла летучих мышей сильно отличается от крыла птиц, у которых основная несущая плоскость - маховые перья, крепятся к костям предплечья. Жесткость птичьего крыла обеспечивается упругими стержнями маховых перьев. У летучих мышей удлиненные передние конечности и пальцы служат ребрами жесткости, а натянутая на них перепонка образует несущую поверхность крыльев. Перепонкой покрыты все пальцы, за исключением больших, которые значительно короче остальных четырех и, как обычные пальцы млекопитающих, имеют острые коготки. Впрочем, у многих видов крыланов когтями снабжен еще и «указательный» палец. Сзади перепонки прикрепляются к «ногам» рукокрылых, оставляя при этом свободными фаланги пальцев. Задние конечности соединены межбедренной перепонкой. Размеры и строение ее у разных семейств рукокрылых различны и могут служить систематическим признаком.
Крылья летучих мышей в полете испытывают значительные нагрузки, величина которых зависит от размеров тела зверька, относительной площади крыльев и ско-рости полета. С увеличением размеров животных и скорости их передвижения возрастает и нагрузка на крылья.
Скорость полета связана с формой крыла. Относительно высокие скорости, а вместе с тем и удлиненные крылья характерны для крупных насекомоядных, крупных и средних плодоядных, для рыбоядных рукокрылых. Эти виды летают на далекие расстояния или охотятся за насекомыми высоко над пологом леса. Совершенно противоположное наблюдается у летучих мышей, приспособившихся к полету в лесу, где большую скорость развить невозможно, да и дальние перелеты совершать нелегко. Это зверьки в основном мелкие, питающиеся насекомыми или растительной пищей.
Таким образом, потенциальная способность летучих мышей к полетам с той или иной скоростью может служить показателем приспособленности вида к питанию на участках с различным количеством препятствий для полета. Быстролетные виды охотятся обычно в открытых пространствах, а виды с медленным полетом - в пространствах ограниченных. Но если быстролеты не могут пользоваться правом охоты во владениях «медлительных», то последние, напротив, имеют возможность добывать себе хлеб насущный в тех местах, где хозяйничают их стремительные сородичи. Поэтому им порой бывает легче прожить: если не хватает пищи у себя, летят к соседям в открытые ландшафты.
Наибольшая изменчивость формы крыла характерна для подотряда кожанов и особенно для тех его представителей, которые питаются насекомыми. Ученые установили: чем уже и острее крыло, тем быстрее полет животного. Степень «узкокрылости» у летучих мышей, которая определяется путем расчетов по специальной формуле, находится почти в прямой зависимости от скорости их передвижения в воздухе.
В зависимости от сложившейся обстановки летучей мыши в полете часто приходится регулировать скорость. Это достигается благодаря изменению частоты взмахов крыльев или изменением характера полета.
Изучая способы передвижения летучих мышей в воздухе, А. П. Кузякин пришел к выводу, что можно выделить три основных типа полета. Самым обычным для рукокрылых является так называемый гребной полет. В этом случае движения крыла зверька сходны с движениями крыла птицы и напоминают чередование взмахов лодочных весел. Сначала крыло опускается вперед и вниз, а потом поднимается назад и вверх. Особую форму гребного полета представляет порхающий или трепещущий полет. Зверек при этом держится в воздухе на одном месте или перемещается по вертикали.
К порхающему полету хорошо приспособлены рукокрылые, питающиеся пыльцой и нектаром. Среди представителей нашей фауны летучих мышей техникой порхающего полета прекрасно владеют ушаны. Благодаря этому они часто отыскивают и ловят насекомых, сидящих на ветках и листьях деревьев.
Летучие мыши, как и птицы, способны к планирующему полету. Правда, они не могут парить подобно птицам в потоках восходящего воздуха. Планирующий полет у рукокрылых - это, скорее, пассивное скольжение по воздуху, сходное с тем, которое совершают белки-летяги во время прыжков. Для того чтобы спланировать, животному вначале необходимо приобрести некоторую скорость. Если летяги набирают эту скорость, отталкиваясь лапами от веток, то летучая мышь - в гребном полете. Сочетание планирующего полета с активным движением позволяет рукокрылым более экономно расходовать свои силы. При этом зверьки часто применяют скольжение по воздуху даже в ответственные моменты лова насекомых. Рыжая вечерница, например, в погоне за майским жуком, пикируя, может пролететь несколько десятков метров, а затем, ухватив добычу и используя приобретенную во время падения большую скорость, взлететь вверх.
У птиц по сравнению с летучими мышами есть в полете одно преимущество - они могут в довольно значительных пределах изменять длину и площадь крыльев, что очень удобно при пролетах на разных скоростях. Рукокрылые же почти лишены такой возможности. Это обусловлено тем, что кистевой отдел крыла летучих мышей не может подгибаться без ослабления натяжения всей перепонки.
Эта особенность крайне затрудняет планирование летучих мышей на больших скоростях. Зато рукокрылые в отличие от птиц могут свободно менять очертание профиля крыла. А такая способность незаменима при вертком маневренном полете. А. П. Кузякин укреплял легкие деревянные распорки между предплечьем и пальцами на крыльях рыжей вечерницы таким образом, что зверьки не могли регулировать профиль своего крыла. На скорости полета введение «дополнительных деталей» почти не отразилось, но животные предпочитали держаться на одной высоте и не делать резких поворотов.
Наблюдая летними вечерами за полетом летучих мышей, прежде всего поражаешься той ловкости и быстроте, с какой они искусно меняют направление своего движения. Одно мгновение необходимо зверьку, чтобы круто развернуться, взмыть вверх или войти в глубокое пике. Какие же механизмы используют они для управления полетом? Оказывается, в основном крылья.
Вспомните, как действует гребец, если ему необходимо изменить курс лодки. Для этого он делает одним веслом более сильные гребки, чем другим, или ставит второе весло перпендикулярно направлению движения, а если надо развернуться побыстрее, то гребет им в противоположную сторону.
Приблизительно то же самое проделывает при поворотах крыльями летучая мышь. Единственное, чего она не может,- отмахивать крылом в обратную сторону. Однако для нее это не помеха - торможение поверхностью одного из крыльев обеспечивает при большой скорости резкий поворот в сторону тормозящего крыла. Если зверьку необходимо подняться выше, он сдвигает крылья несколько вперед относительно своего тела. Передняя часть туловища при этом испытывает большую подъемную силу, чем задняя, и животное выруливает кверху. Чтобы опуститься, зверек проделывает обратное движение - смещает крылья назад.
Еще один элемент пилотажа рукокрылых - торможение. Разные группы летучих мышей используют для торможения различные приемы. Медленно летающие крыланы и листоносы притормаживают крыльями. Зверьки других видов для замедления полета применяют межбедренную перепонку, изгибая ее при помощи ног в виде тормозящего мешкообразного приспособления.
Говоря о способах взлета летучих мышей, нельзя не привести выдержку из работы А. П. Кузякина: «Прикасаясь к висящим вниз головой и погруженным в дневной сон длиннокрылам, поражаешься быстроте и однообразию реакции на это прикосновение. Первое движение, какое производит зверек,- отрыв от шероховатости, за которую он держался когтями. До какого бы числа зверьков ни дотронуться, каждый из них в момент прикосновения падает вниз. Это не особенность отдельных особей, а, видимо, исторически выработавшийся и свойственный всем особям данного вида рефлекс. Этим, вероятно, и объясняется, что длиннокрылы подвешиваются исключительно на потолки или полого наклонные своды и никогда не встречаются на отвесных стенах, нишах или в узкой щели. Под висящим зверьком непременно должно быть значительное воздушное пространство. Тело, упавшее от прикосновения вниз, некоторое время (десятые доли секунды) падает в том положении, в каком находилось в состоянии покоя, и только потом происходит быстрое развертывание крыльев, опираясь на которые животное может некоторое время планировать или сразу войти в такт гребного полета» (Линдблад Я. В краю гоацинов. М., Знание, 1976).
Итак, один из типов взлета - сначала пассивное падение, затем полет. Техника второго способа иная. Первый взмах крыльями зверек производит еще до того, как его ноги оторвутся от места подвешивания. После этого он освобождает ноги и уже со второго взмаха начинает нормальный полет.
Часто некоторым летучим мышам, например вампирам или ушанам, приходится стартовать с ровной горизонтальной поверхности. В этом случае зверьку необходимо вначале подпрыгнуть вверх. У рукокрылых задние конечности слабы, и поэтому толчковым механизмом для них служат не «ноги», а «руки», то есть крылья.