Il volo è una capacità che ha sempre suscitato l'invidia degli esseri umani, e il sogno di volare è uno dei più grandi desideri dell'umanità. Dal racconto del "Wooden Kite" di Mozi, registrato nel capitolo "Outer Reserves" del libro Han Feizi, al primo volo dei fratelli Wright nel 1908, gli esseri umani hanno realizzato il sogno di volare grazie all'uso di strumenti. Gli esseri umani hanno volato nei cieli per meno di cento anni, mentre gli uccelli volano da 150 milioni di anni. Come fanno gli uccelli a volare?
Attualmente, si ritiene che gli uccelli discendano dai dinosauri teropodi del Cretaceo superiore, vissuti 150 milioni di anni fa. A causa delle pressioni della sopravvivenza, come la ricerca di cibo e l'evitare i pericoli, le strutture degli arti anteriori degli antenati degli uccelli si sono gradualmente modificate e sono apparse le prime piume, consentendo loro di acquisire la capacità di planare. Questo nuovo modo di muoversi ha notevolmente ampliato lo spazio vitale degli uccelli e il vantaggio di un ampio habitat aereo ha spinto gli uccelli a evolvere verso un adattamento alla vita aerea, permettendogli infine di volare nei cieli.
Il volo richiede ali forti per battere l'aria e generare portanza e spinta. A differenza di altri animali volanti come insetti e pipistrelli, le ali degli uccelli sono composte da piume stratificate e disposte in modo ordinato, che consentono loro di soddisfare i requisiti aerodinamici del volo modificando continuamente la forma, le dimensioni e l'angolo delle ali rispetto al corpo. Quando le ali degli uccelli si aprono, sono come una ventola, che consente loro di controllare la direzione, rallentare e atterrare.
Il volo richiede anche una riduzione del peso. Gli uccelli volanti più pesanti attualmente esistenti pesano circa 15 kg, come l'avvolpe, il grifone e il pellicano. Per ridurre il peso, gli uccelli hanno perso i denti, il coccige si è atrofizzato e molte parti delle ossa si sono fuse o sono diventate cave. Le ossa degli uccelli rappresentano solo il 5-6% del peso totale, mentre quelle degli esseri umani rappresentano circa il 20% del peso corporeo.
Inoltre, il volo richiede un grande dispendio di energia. Per adattarsi al volo, gli uccelli hanno sviluppato un complesso sistema di sacche aeree collegate ai polmoni, rendendo il loro sistema respiratorio molto efficiente. Inoltre, il volume del cuore è aumentato, il flusso sanguigno è accelerato e il metabolismo è stato accelerato, fornendo l'energia necessaria per il volo degli uccelli.
Il volo degli uccelli è il risultato di una lunga evoluzione e selezione naturale. Ad eccezione di struzzi, pinguini, kiwi ed emù, la maggior parte degli uccelli esistenti sulla Terra sono in grado di volare. Naturalmente, a causa dell'adattamento ai rispettivi ambienti, le capacità di volo e i metodi di volo degli uccelli differiscono tra loro.