Raft Master » Научная библиотека » Нектон. Биология южных морей » Развитие осевого ундуляционного движителя


  • 4-01-2013, 06:03
  • | Views: 932


Развитие осевого ундуляционного движителя

Развитие осевого ундуляционного движителя

В развитии осевого ундуляционного движителя можно видеть две противоположные, морфологически не совместимые тенденции.
С одной стороны — приспособление к небыстрому, но длительному движению, связанное прежде всего с увеличением КПД движителя, что приводит к наиболее полному вовлечению корпуса в локомоторную работу и в конечном счете к превращению всего тела в движитель. В этом случае тело становится вытянутым, «змеевидным» или «угревидным»; осевой движитель такого типа мы называем угревидным (Алеев,

С другой стороны — приспособление к быстрому движению, как длительному, так и кратковременному, что приводит к максимальной концентрации локомоторной функции в самом заднем отделе тела и в конечном счете целиком переносит функцию движителя на хвостовой плавник. В этом случае тело становится относительно более коротким, хорошо обтекаемым и практически уже не является движителем; осевой движитель такого типа мы называем скомброидным, поскольку в наиболее развитом виде мы находим его у рыб группы Scombroidei (Алеев, 1963а).

Эти две крайности в развитии осевого ундуляционного движителя связаны сплошным рядом переходных положений, когда особенности угревидного и скомброидного движителей в какой-то мере сочетаются.

У эунектонных и планктонектонных форм распределение локомоторной функции по продольной оси тела, как правило, определяется исключительно или почти исключительно приспособлением к определенному режиму поступательного движения. У бентонектонных и ксеронектонных видов топография локомоторной функции во многих случаях в значительной мере определяется развитием адаптаций, не имеющих прямого отношения к плаванию, связанных с обеспечением определенной маневренности, средств защиты и т. д.

Поскольку основу вариабельности функционально-морфологических характеристик осевого ундуляционного движителя составляет изменение дислокации его функции по продольной оси тела, большой интерес представляет количественная оценка распределения локомоторной функции по продольной оси тела. Попытка такой оценки была сделана Бейнбри-джем (Bainbridge, 1963), однако предложенная им методика не учитывает форму поперечного сечения тела, которая представляет собою, как было показано выше, один из важнейших факторов, определяющий качества данного элементарного участка тела как движителя. Недоучет этого фактора обусловил недооценку роли хвостового плавника в локо-моции исследованных Бейнбриджем рыб.
Наша методика оценки количественного распределения локомоторной функции по продольной оси нектера (Алеев, 1969а) основывается на учете площади рабочей локомоторной поверхности, степени ее кривизны и величины амплитуды локомоторной волны на элементарном участке п продольной оси тела. Принимая во внимание все эти элементы, выражение для показателя Сп распределения локомоторной функции осевого ундуляционного движителя по продольной оси тела можно записать в следующем виде:

В выражении (22) величины Sn и Вп представляют собою показатели, характеризующие, согласно формулам (14) и (15), величину площади рабочей локомоторной поверхности на участке п (Sn) и степень кривизны этой поверхности (Вп). Ап — показатель, характеризующий величину амплитуды локомоторных изгибаний тела на данном участке, величина которой, как известно (Алеев, 1963а), прямо пропорциональна скорости поперечных движений данного участка тела:

Правая часть формулы (24) и представляет собою выражение, характеризующее степень участия элементарного участка п в создании суммарной локомоторной силы, возникающей при работе осевого ундуляционного движителя. Поскольку величина кп для туловища и плавников всегда будет различной, для каждого из элементарных участков должны быть получены два выражения, подобные правой части равенства (-24): одно для туловища и одно для плавников. В соответствии с этим вместо (24) будем иметь Ап, где величины с индексом с относятся к туловищу, а величины с индексом р — к плавникам. Выражение (25) и является формулой для получения величин Рп, на основании которых, согласно (21), могут быть получены искомые показатели Сп продольного распределения локомоторной функции осевого ундуляционного движителя.

Увеличение значений Сц при одновременном уменьшении значений С\, Са, С3 и С4 соответствует усилению концентрации локомоторной функции в заднем отделе тела, и наоборот. Функционально-морфологи-ческий анализ показывает, что у нектеров с угревидным движителем всегда С5^0,50, тогда как у видов со скомброидным движителем всегда Съ > 0,50, в силу чего величина С5 может служить критерием для разграничения этих двух типов движителей.

Расположив в табл. 8 виды эунектонных и планктонектонных животных в порядке увеличения значений С5, мы можем констатировать, что в полученном таким путем ряду экология и длина животных закономерно изменяются. В начале ряда стоят наиболее мелкие и сравнительно медленно плавающие нектеры, в частности все планктонектонные виды, тогда как в конце его, при Cs > 0,90, сконцентрированы, напротив, наиболее крупные и быстрые формы, в том числе крупные Scom-bridae, Istiophorus и дельфины. Экологическим стержнем этого ряда является, следовательно, рост средних скоростей движения животных, сопровождаемый увеличением степени локализации локомоторной функции в заднем отделе тела: от Enhydrina до Tursiops мы можем наблюдать постепенный переход от типичных вариантов угревидных движителей к типичным скомброидным.




  • Вернуться



  • Еще по теме


    Движитель осевого ундуляционного типа


    Дорсовентральный мышечный аппарат


    Необходимость экономии энергии


    Строение ундуляционного движителя


    Филогенез приспособлений, создание движущей силы

     

    Последние новости



    Пользовательский поиск

    Партнеры