Het Belfort. Jaargang 1

[p. 644]

Tweevoudig vraagstuk nopens het vliegen.

ALWIE het Heelal met eenige opmerkzaamheid beschouwt, zou wel zeer ongevoelig moeten zijn, om door zulk een tooneel niet ontroerd te worden. Bij den eersten aanblik begoochelt het den geest; maar welhaast ontdekt men achter dat onvergelijkelijk meesterstuk de hand die het tot stand heeft gebracht. De hemelen met hunne wentelende lichamen, onze wereld met al de wezens die ze bevolken, ons eigen lichaam en ziel met al hunne vermogens, wat al wonderen van orde en gepastheid, van wijsheid en oppermacht! Wie zal in zoo verbazingwekkend een geheel, alle gewilde ordening, alle kunstvaardigheid, allen voorbedachten toeleg loochenen? Dien weergaloozen samenhang van zoo talrijke en verscheidene elementen, wie zal hem zonder aanwending van uitgelezene middelen tot een bepaald doel weten uit te leggen?.... Niemand voorzeker die verstandig spreekt. Het Heelal is het wonderwerk van een almogenden bouwmeester; het draagt den stempel der Godheid; ja 't is het afbeeldsel van God zelven. Doch weten wij wel altijd, in de nederigste evenals in de verhevenste schepselen, 's Heeren vingermerk te erkennen?

‘Door dagelijksche oplet tendheid, zegt Cicero, gewent zich de geest niet min dan de zinnen; hij bewondert, hij zoekt de redenen niet meer van al hetgeen men bestendig voor oogen heeft. 't Ware alsof de nieuwheid

[p. 645]

der zaken ons meer dan hunne grootheid tot het navorschen hunner oorzaken behoefde aan te zetten’⁽¹⁾. Niet éénen van ons ontsnapt de juistheid van die woorden. Hoeveel verschijnselen in de natuur, waar eenieder dagelijks ooggetuige, ja zelfs het onderwerp van is, en die onbemerkt voorbijgaan, omdat zij door de gewoonte min treffend, doch niet min bewonderenswaardig geworden zijn! Zoo ook met de vlucht der vogels.

Misschien hebben wij wel ooit over de uitnemende snelheid der zwaluw of den krachtigen zwier des sperwers verbaasd gestaan. Wellicht zelfs spijt het ons nu en dan, het vogelvolkje tot in zijn rijk niet te kunnen navliegen. Doch wie onzer heeft de eigenaardige bewerktuiging des vogels ontleed? Wie heeft de redenen zijner ongemeene vlugheid in de gesteltenis zelve van zijn lichaam gezocht? En nochtans in deze gesteltenis, evenals in de verhouding der sterren, kan men bestatigen, dat God alles wijselijk afgemeten en afgewogen heeft, hij die de leden der dieren volgens hunne bestemming, met zooveel bevalligheid en pracht, met zooveel overeenstemming en doelmatigheid wist samen te stellen. 't Is dan over den bouw des vogels, en inzonderheid de bewegingstoestel die hem eigen is, dat ik u wil onderhouden.

‘Waarom kan de vogel vliegen?’ is de voornaamste vraag die wij zullen trachten op te lossen. Dit eens gedaan, zal het klaar zijn wat er in gelijkaardige lichamen zooal noodig is om zich gelijkerwijze te verplaatsen. Gemakkelijk zullen wij dus kunnen besluiten, of het den mensch mogelijk zoude zijn te leeren vliegen. Na dit tweede deel schijnt het billijk de gevolgtrekkingen nopens dat belangwekkend vraagstuk door eenige feiten te bekrachtigen.

(1) Assiduitate quotidiana et consuetudine oculorum assuescunt animi, neque admirantur, neque runt rationes earum rerum quas semper vident, perinde quasi novitas nos magis quam magnitudo rerum debeat ad exquirendas causas exitare. Cic. De natura deor. L. II.

[p. 646]

Elk levend wezen heeft klaarblijkelijk eene doelmatige gesteltenis; en de schikking der inwendige deelen zijns lichaams is geregeld naar de strekking van zijn bestaan. Overbodig ware het dit te bewijzen. Een voorbeeld nochtans om dienaangaande geenen twijfel te laten.

Dat de Schepper met inzicht den mensch de rechtstaande houding heeft eigen gemaakt, zal niemand betwisten: hij was bestemd om de koning der natuur te worden. Betaamde het dan zulke verhevenheid, steeds, zooals de dieren, over 't stof der aardsche goederen gebukt te gaan? Welaan, hoe wonderbaar is zijn lichaam in overeenkomst geschikt!

De gewone houding van een dier, bij het staan zoowel als bij de voorwaartsche beweging, is met de mogelijkheid van het evenwicht in beide gevallen zeer nauw verbonden. Het evenwicht in het rechtopstaan is min standvastig, en moeielijker te behouden. Ook schijnt die houding aan geen dier eigen te kunnen zijn, zonder bijkomende en kenmerkende bijzonderheden om ze te vergemakkelijken. Deze bijzonderheden ontdekken wij in den mensch, en dusdanig zijn zij, dat zij het organismus zouden belemmeren, indien de luim hem beving de viervoeters eens na te apen. Beschouwen wij hoe de meesterhand van den grooten Cuvier ze heeft afgeschetst:

‘Geheel het lichaam van den mensch (fig. 1 n^o 2), zegt hij, is voor den rechten lichaamsstand geschikt. Zijne voeten verschaffen hem een breederen steun dan die der andere zoogdieren; de spieren, die voet en dij gerekt houden, zijn grooter en krachtiger. Hieruit volgt dat bij hem de kuit en de bil vooruitspringen. De buigspieren van het been zijn hooger vastgehecht, hetgeen aan de knie toelaat zich gansch uit te zetten. Het bekken is ook breeder, waardoor de beenen en de voeten wijder vaneen staan, en de romp een kegelachtigen vorm aanneemt, die voor het evenwicht zeer voordeelig is. De hals der bilbeenderen (fig. 1 n^o 1) vormt met den tronk van het been, een stompen hoek ABC, hetgeen de verwijdering der voeten nog vermeerdert, en den grondslag van het lichaam vergroot. Eindelijk in dien opgerechten stand blijft het hoofd in evenwicht, want

[p. 647]

zóó bevindt zich zijne geleding juist onder 't middenpunt der geheele massa.

Fig. 1. - Geraamte van den mensch. - H, humerus of opperarmbeen, C, cubitus of elleboogsbeen, R, radius of spaakbeen. - OB, tot het bekken (bassin) behoorende beenderen. - F, femur of dijbeen. - CF, hals van het dijbeen.

‘Indien de mensch het wilde, zou hij niet dan met moeite op vier voeten kunnen gaan. Zijn te korte en bijna onbuigbare achtervoet en zijn te lange bil zouden de knie tegen den grond terugbrengen; zijne breede schouders en armen, te verre van de middellijn ingeplant, zouden het voorlijf niet goed ondersteunen. De groote gekorven spier, die bij de viervoeters, evenals een gordriem, den romp tusschen de schouderbladen ophangt, is kleiner bij den mensch dan bij hen allen. Het hoofd is zwaarder om de grootte van de hersenen en de kleinte der beenholten; en nochtans zijn de middelen om het te dragen zwakker, want de mensch heeft noch nekligament, noch eene gepaste schikking der halswervelen, om het vooruitbuigen te beletten. Ten hoogste kon hij dus het hoofd op de hoogte der ruggegraat houden..... Dan waren zijne oogen en zijn mond ten gronde gericht, het vooruitzien

[p. 648]

ware hem onmogelijk: Die zintuigen zijn integendeel zeer gunstig geplaatst, in veronderstelling dat hij rechtstandig gaat.

‘Daar de slagaders die naar de hersenen loopen, niet zooals bij vele viervoetige dieren onderverdeeld worden, en het bloed dat aan zoo groot een orgaan noodig is met veel aandrang toeloopt, zoude menigmaal de geraaktheid uit de horizontale houding volgen.

‘Zoodus moet de mensch enkel op zijne voeten steunen. Hij behoudt alzoo voor de kunstwerken de volkomene vrijheid zijner handen, en zijne zinnen zijn het beste voor de waarneming geplaatst’⁽¹⁾.

In duizend andere diersoorten, ik zou gaarne zeggen, in allen, moet men voor elke werking dusdanige zonderbaarheden erkennen. Overal dezelfde ondergeschiktheid der leden ten opzichte van hunne bestemming in het lichaam.

Maar waarom, hoor ik u vragen, waarom die langdradige inleiding? Waarom ons steeds van den mensch en niet van den vogel gesproken?.. - Waarom..... Omdat die onderlinge afhankelijkheid behoefde waargenomen te worden. Is zij eens wel begrepen, minder zal men genegen zijn, de opmerkingen die wij gaan maken, als nietigheden en uitvindsels te verachten.

Waaraan heeft dan de vogel het te danken dat hij vliegen kan? Dit is onze eerste vraag.

Tot grondslag van ons antwoord, zien wij wat er voor eene plaatselijke beweging, welke zij ook zijn moge, noodzakelijk is. Wil het dier zich verzetten, dan moet het rondom zich steunpunten vinden, om door achtereenvolgende veranderingen van lengte en richting der leden, die hem als hefboomen dienen, zijn zwaartepunt

(1) Cuvier. Règne animal, 1829. T. I, p. 70.

[p. 649]

herhaalde malen te verplaatsen. Naardat die steunselen hem door vaste, vloeibare of gasvormige lichamen aangeboden worden, kan men verschillende wijzen van voortbeweging onderscheiden: het gaan, het zwemmen en het vliegen.

Caeteris paribus zal de nuttige arbeid door krachten van dezelfde grootte verricht, des te aanzienlijker zijn, naarmate het steunpunt meer vastheid heeft. Want heel de drukking die voor gevolg heeft dat steunpunt te verschuiven, is voor het doel waarnaar men streeft, gansch verloren. Ook is alle voortgaande beweging gemakkelijker bij het gaan dan bij het zwemmen, en bij het zwemmen gemakkelijker dan bij het vliegen.

Welnu de vogel is bestemd zich zelven te vervoeren door eene vloeistof, wier uiterst beweegbare bestanddeeltjes aan de voortdrijvende hefboomen zeer weinig weerstand bieden. Al trachten de moleculen, als het ware, de werking van die levende machine gansch te ontvlieden, toch moet de som der tegenstanden van de lucht grooter zijn dan de invloed der zwaarheid op zijne massa, om te beletten dat deze terstond ter aarde neerdale.

Hoe zal de Schepper hierin voorzien? Hoe die overmaat verwezenlijkt? Bij den eersten oogslag schijnt dit zeer eenvoudig. De noodige arbeid tot het vervoer is des te geringer, naarmate het soortelijk gewicht van den vogel, in vergelijking met het soortelijk gewicht der lucht, en de volstrekte zwaarte in verhouding tot de voortdrijvende kracht, kleiner is. 't Ware dan genoeg aan het dier een zeer uitgespannen en licht lichaam met een aanzienlijke werkingsvlakte te geven. De steunpunten, al zijn zij hierdoor niet meer weerstaanbaar gemaakt, worden toch naar believen vermenigvuldigd.

O ja! alsof de nuttige lichtheid zonder palen ware. Misschien had de Schepper het lichaam des vogels wel minder licht dan de lucht zelve kunnen maken; maar dan had de vogel, zonder ooit ter aarde neer te dalen, onophoudend in de hoogte moeten blijven, hetgeen oogenschijnlijk eene gansch eigenaardige gesteltenis had vereischt.

[p. 650]

Zulke middelen waren niet toereikend voor het doel des Allerhoogste. In zijn plan was de vogel een werveldier: den grond van zijn lichaamsgestel wilde hij hem met de andere werveldieren gemeen houden.

Zoo bleef er toch over, zult gij zeggen, hem eene aanzienlijke werkingsvlakte te geven. De vleugelen zijn hefboomen van de derde soort⁽¹⁾, dit is, het aangrij-

(1) Door hefboom verstaat men in de mechanica eene staaf (fig. 2. n^o 1 en 2) die geheel vrij om een steunpunt P kan bewegen en waarop twee of meer krachten werken, b.v. in f, de drukking van de hand (kracht), en in r, het gewicht van den last dien men wil verplaatsen (tegenstand). - Over 't algemeen onderscheidt men drij soorten van hefboomen. In den hefboom van de eerste soort (n^o 1) is het steunpunt P tusschen de kracht f en den tegenstand r gelegen; in dien van de tweede soort (n^o 2) is de tegenstand r tusschen het steunpunt P en de kracht f; eindelijk in dien van de derde soort (n^o 3) werkt de kracht f tusschen het steunpunt P en den tegenstand r. Bij de werveldieren zijn bijna al de beweegbare beenderen hefboomen van de derde soort. In den mensch kan men er veel opsommen, den voorarm onder andere. Het gebeente van dat lid (n^o 3) dat wij als eene staaf mogen aanschouwen, rust aan een uiteinde in de geleding van den elleboog als op een waar steunpunt P, de kracht f, die door de trekspier (biceps) van den opperarm ontwikkeld wordt, heeft haar aangrijpingspunt op den radius nabij de geleding; terwijl integendeel de weerstand of de last r op het tegenovergesteld uiteinde van den hefboom, nl. de hand, drukt.

Nu ten opzichte der bijzonderste bewegingen vindt men iets dergelijks in den vleugel der vogels (fig. 3) waar de schouder P tot steunpunt dient; de samengestelde weerstanden der lucht op de slagpennen de tegenwerkende kracht R, en de samentrekbare borstspieren de beweegkracht F uitmaken. Om ons dat op voldoende wijze te verbeelden, herinneren wij ons dat eene spier op de gebeenten, waarop zij is ingeplant, juist werkt zooals eene spiraalveer die onder den invloed van den wil beurtelings zou gespannen en ontspannen worden. Immers gelijk de verkorting der spiraalveer F' (kracht) voor gevolg zoude hebben den wederstand R' te overwinnen, en de baar rond P' (steunpunt) neerwaarts te doen draaien; zoo ook strekt het samentrekken der borstspieren bij den

vogel, tot het terugbrengen van den vleugel tegen het lichaam. 't Is hetgeen wij door Fig. 3 trachten verstaanbaar te maken.

[p. 651]

pingspunt der kracht bevindt zich tusschen den steun en den wederstand. Nu, met zulke hefboomen is eene allerkleinste verplaatsing van het inplantingspunt genoegzaam, om aan den wederstand eene groote ruimte met snelheid te doen doorloopen. De lengte van den arm des hefbooms vermeerdert de snelheid; en vermits het tegenwerkend vermogen der lucht niet dan door de drukking van eene bewegingskracht ontstaat, doet de snelheid dat vermogen in evenredigheid toenemen. Bijgevolg aan den vogel lange en breede vlerken gegeven.

Ja wel! maar gij vergeet dat in de hefboomen van de derde soort de tegenstand het voordeel en de kracht het nadeel heeft; d.i. om het evenwicht des stelsels te bekomen, moet de beweegkracht altijd grooter zijn dan de weerstandskracht. Het verwijderen van den tegenstand vergroot dus rechtstreeks de noodige krachtontwikkeling, de dikte der spieren, de stijfte van het gebeente en meteen het gewicht van geheel het lichaam. En nochtans zijn kracht en lichtheid onontbeerlijk voor de vlucht.

[p. 652]

Men ziet het, wij hebben hier te doen met een veelvoudig vraagstuk, dat de God, wiens vingeren, volgens de Schrift, met den wereldbol spelen ‘ludens in orbe terrarum’⁽¹⁾, wonderenswaardig heeft weten op te lossen.

Hoe gaan dan kracht met lichtheid in den vogel gepaard? Ziedaar hetgeen wij gaan verklaren.

Fig. 4. - Geraamte van den zeearend. - VC, halswervelen. - H, opperarmbeen, C, elleboogsbeen, R, spaakbeen (vergelijk met den arm van den mensch, Fig. 1). - ST, sternum of borstbeen. - CO, ribben met hunne puntige beenuitsteeksels A.C.

Alwie het geraamte eens vogels onderzoekt en ontleedt, staat verstomd over de fijnheid en de stevigheid van zijne bijzonderste deelen. ‘De kop van den vogel’, lezen wij in de Studiën⁽²⁾, ‘is over het algegemeen zeer licht; want, daar de spijzen niet vermalen worden in den bek, zijn tanden, kaakspieren en zware kaakbeenderen overbodig; zij worden veelal vervangen door een harden hoornachtigen snavel.’ Gelijk wij het verder zullen zien (fig. 6.) doorloopen ontelbare holten de overige beenderen in alle richtingen, laten de lucht binnendringen, en de plaatsen vervullen die bij de andere dieren vol merg zijn. Zoodat men bij de vogelen veel buisvormige en weinig met merg gevulde beenderen zal ontmoeten. Hier valt aan te merken dat hierbij niet de stijfte, maar wel de zwaarte afneemt. En inderdaad Galileüs heeft bewezen dat eene holle baar minder buigbaar is dan eene volle van dezelfde stof

(1) Prov. VIII. 32.

(2) Studiën op godsdienstig, wetenschappelijk en letterkundig gebied, XIV^e jaarg. 2^e D. 1882, bl. 412.

[p. 653]

met dezelfde doorsnede. De pluimen der vogelen, de rietstokken der natuur, de holle pijlers in gegoten ijzer, en zelfs scheepsmasten uit duigen met reepen samenverbonden, zullen die bewering genoeg bevestigen⁽¹⁾.

De stevigheid neemt nog toe door het spoedig samenwassen van het gebeente. Terwijl het bovenste deel van het geraamte, hoofd en hals (fig. 4) uiterst beweegbaar blijft, wordt de wervelzuil, van den hals tot den sacrum mettertijd gesoldeerd, om aan de spierwerking der vlucht onwrikbare hechtsels aan te bieden. Te dien opzichte is de borstkas eigenaardig geschikt. De ribben zijn met puntige beenuitsteeksels voorzien waarmede de eene de andere ondersteunt. De sternum die van zich zelve reeds uitermate groot is, springt nog kamvormig vooruit met het onwaardeerbaar voordeel van het geraamte te bevestigen, aan de vezels der spieren, die de vleugels bewegen, eene breedere en verder afgelegene inplantingsoppervlakte te verschaffen (fig. 5), en tevens de kracht der vleugelen te verdubbelen.

(Wordt vervolgd)

Leuven.

Fr. Dierckx S.J.

(1) Daguin. Phys. T. I, p. 426.