Raft Master » Научная библиотека » Нектон. Биология южных морей » Схема работы весельного движителя


  • 4-01-2013, 05:50
  • | Views: 915


Схема работы весельного движителя

Схема работы весельного движителя

Принципиальная схема работы весельного движителя: А — схема движения рабочего элемента весельного движителя (I — холостой ход, II — рабочий ход, а — направление движения животного, о — точка прикрепления рабочего элемента к корпусу, р — локомоторная сила), арабские цифры обозначают последовательные положения рабочего элемента. В — схема приложения сил на рабочем элементе весельного движителя (/ — полная сила сопротивления, р И q — ее составляющие, U — направление движения локомоторного элемента, а — направление движения животного). В — функция Р - /(/) (Р — полная локомоторная сила, создаваемая движителем, t — время).

В течение рабочего цикла каждый отдельный элемент весельного движителя создает пульсирующую движущую силу, возникающую во II фазе цикла и отсутствующую в его I фазе (рис. 54, А, В). У большинства нектеров с весельным движителем все его элементы работают синхронно и суммарная движущая сила также возникает периодически (рис. 55, А; 56; 58; 61).

У рыб работа весельного движителя имеет в своей основе неундули-рующие действия грудных плавников, которые могут работать как синхронно, так и асинхронно (Андрияшев, 1946; Алеев, 1963а). Плавание за счет весельного движителя в той или иной мере свойственно многим Actinopterygii (рис. 55), но в большинстве случаев движитель этого типа является лишь дополнительным. Основным он становится только у некоторых прибрежных медленно плавающих видов (многие рыбы коралловых рифов и др.), однако при быстрых бросках все они используют осевой ундуляционный движитель. Усиление локомоторной роли грудных плавников чаще всего ведет к приобретению ими веерообразной, закругленной формы (рис. 53, А; 55). Совершенно лишены весельного движителя рыбы, у которых грудные плавники в значительной мере потеряли свою подвижность в результате односторонней специализации, как у акул Acipenseridae (грудные плавники — несущие плоскости) или у ряда особенно быстрых пловцов, таких как Xiphiidae, Istiophoridae и большинство Scombridae (грудные плавники — передние рули, приспособленные к очень быстрому движению).

У всех плавающих Testudinata, как нектоксеронных (Chelydridae, Chelyidae, Emydinae, Dermatemydidae, Kinosternidae, Platysternidae и др.), так и ксеронектонных (Thalassemydidae, Apertotemporalidae, Chelonioi-dea, Dermochelyoidea и др.), единственным источником движущей силы является весельный движитель, функцию которого выполняют синхронно работающие передние ласты (Abel, 1912; Суханов, 1964; Schubert-Soldern, 1966; Hughes, Bass and Mentis, 1967; Bellairs, 1969; Алеев, 19736, и др.), тогда как более короткие задние при плавании вытянуты назад и служат обычно лишь рулями и стабилизаторами (рис. 56). Частота локомоторных движений ластов у взрослых особей Cheloniidae составляет не более 0,5 Гц, у молоди она выше.
У Sauropterygia (рис. 57, А) и Placodontia (рис. 57, В) передние и задние конечности имели, как правило, более или менее одинаковое строение (Abel, 1912; Новожилов, 1964а, 19646, 1964в, 1964г; Татаринов, 1964з, 1964и, 1964к; Newmann and Tarlo, 1967) и напоминали ласты современных морских черепах (рис. 53, В; 57), причем основную локомоторную функцию выполняли, видимо, как и у черепах, передние конечности. Превращение конечностей в ласты сопровождалось укорочением плеча и голени, а у Sauropterygia — также и резко выраженной гипер-фалангией (рис. 53, В); в поясах конечностей очень сильно увеличились вентральные элементы, к которым прикреплялись мощные мышцы, приводящие ласты назад и вниз.

У Sphenisciformes при плавании в полностью погруженном состоянии функцию весельного движителя выполняют только превращенные в ласты крылья (рис. 53, Г), тогда как вытянутые назад ноги являются лишь рулями и стабилизаторами (Chun, 1900; Abel, 1912; Murray-Levick, 1914, 1915; Murphy, 1915; Brooks, 1917; Neu, 1931; Simpson, 1946; Berlioz, 1950; Oehmichen, 1950a, 1950b; Alexander W., 1955) (рис. 58). При плавании на поверхности воды крылья также являются основным движителем, а ноги выполняют в основном рулевые и стабилизаторные функции и только изредка создают дополнительную движущую силу, работая как весла (Neu, 1931). Благодаря расширению и дорсовентраль-ному сжатию костей плеча и предплечья, крыло пингвина имеет очень малую толщину (рис. 53, Г), за счет чего заметно уменьшается его лобовое сопротивление при а = 0, в момент холостого хода. Мелкие чешуевидные перья покрывают всю поверхность крыла, обеспечивая ее гладкость (рис. 59). Характерной особенностью весельного движителя пингвинов является сравнительно высокая частота совершаемых крыльями локомоторных движений. Так, у Aptenodytes patachonica она доходит до 120 взмахов в минуту (Neu, 1931), а у Pygoscelis papua, при скорости плавания до 10 м/сек (Murphy, 1915),— до 200 взмахов в минуту (Brooks, 1917).

С помощью крыльев плавал и ныне вымерший нелетавший Pingui-nus impennis (Alciformes), принадлежавший, возможно, к ксеронектону.




  • Вернуться



  • Еще по теме


    Плавание. Ундуляционный движитель


    Псевдоосевой ундуляционный движитель


    Плавание. Весельный движитель


    Принцип весельного движителя


    Принадлежность плавников

     

    Последние новости



    Пользовательский поиск

    Партнеры