Raft Master » Научная библиотека » Нектон. Биология южных морей » Создание движущей силы (локомоция ГЛАВА IV)


  • 4-01-2013, 06:31
  • | Views: 1023


Создание движущей силы (локомоция ГЛАВА IV)

Создание движущей силы (локомоция ГЛАВА IV)

Поступательное движение любого животного в любой среде может быть обеспечено двумя способами: во-первых, путем прикрепления к тем или иным движущимся предметам и, во-вторых, путем самостоятельного создания движущей силы. Первый способ среди нектеров встречается очень редко и всегда только наряду со вторым (Echeneidae и т. п.). Наибольший интерес представляет собою второй способ, как наиболее характерный для нектонных животных и обеспечиваемый наиболее сложным комплексом приспособлений.

Для громадного большинства бентонектонных, планктонектонных и эунектонных форм единственным способом движения является плавание в толще воды. Только очень немногие из эунектонных и планктонектонных видов (некоторые представители Cephalopoda, а из рыб — представители Exocoetidae, Hemirhamphidae ex p., Pantodontidae и Gasteropeleci-dae) способны не только плавать, но и летать, однако полет в большинстве случаев представляет собою лишь выпрыгивание из воды, сопровождаемое пассивным планированием и только в еще более редких случаях является активным полетом, как это имеет место у Gasteropelecidae. Все ксеронектонные виды могут не только плавать, но и перемещаться по твердому субстрату — ползать или ходить по нему.

В подавляющем большинстве случаев у нектеров тело располагается спиной вверх, головным концом вперед, причем продольная ось тела направлена вдоль траектории. У Cephalopoda при плавании головной конец тела обычно направлен назад, хотя у всех у них сохраняется способность и к движению головным концом вперед. «Задним ходом» способны двигаться многие рыбы и морские змеи (Hydrophidae), но ни у кого из них этот способ движения не сделался основным или хотя бы часто употребляемым. Среди особых случаев движения можно отметить Synodonthis batensoda, нормально плавающего брюхом вверх (Нешпап, Jacobsohn et Vilter, 1941; Daget, 1948). Плавание на спине обычно и для Phocidae (Ray, 1963). Platanista gangetica чаще всего плавает на боку (Herald, Brownell, Frye, Morris, Evans, Scott, 1969; Pilleri, 1970).

Движущая или локомоторная сила, сообщая животному поступательное движение, во всех случаях создается в результате специальных локомоторных движений определенных частей тела животного. Совокупность этих частей тела, механически взаимодействующих со средой с целью создания движущей силы, в нижеследующем именуется движителем. Движитель несет на себе рабочие локомоторные поверхности, которые при работе движителя непосредственно отталкиваются от субстрата (вода, воздух, твердый субстрат).

Движители нектонных животных представлены тремя группами:

I. Движители водной среды, предназначенные для создания движущей силы при плавании, могут быть сведены к трем основным типам: 1) ундуляционному, 2) весельному и 3) гидрореактивному.

II. Движители воздушной среды, предназначенные для создания движущей силы при полете.

III. Движители тактильные, предназначенные для создания движущей силы при движении по поверхности твердого субстрата (дно водоема, берег, ледовый покров и т. д.).

Коэффициент г) полезного действия (КПД) движителя нектера может быть найден по формуле, где Wm — полезная энергия, затраченная на создание движущей силы, Wt — полная энергия, затраченная организмом за тот же период, W0 — энергия обмена покоя. Поскольку различными авторами (Шулей-кин, 1934, 1953, 1965, 1966, 1968; Ковалевская, 1953; Bainbridge, 1958а, 1960; Пятецкий, 1970; Пятецкий, Каян, 1971; Матюхин, 1973; Матюхин, Аликин, Столбов, Турецкий, 1973, и др.) предложены многочисленные модификации в методике нахождения КПД движителей у плавающих животных, величины т), полученные разными исследователями, как правило, мало сопоставимы между собой, в силу чего к их оценке следует подходить с большой осторожностью. Для рыб обычно rj >0,30, причем значения т] увеличиваются с увеличением размеров рыб и скоростей их плавания. При выявлении общих для нектона закономерностей наибольший интерес представляют, однако, не абсолютные величины т], в определенной мере всегда условные, а тенденции их изменения в связи с развитием тех или иных нектонных приспособлений. В этом плане необходимо отметить, что у животных с осевым ундуляционным движителем величина г] при прочих равных условиях уменьшается с увеличением частоты локомоторных изгибаний тела, как это показано (Шулей-кин, 1934, 1953; Пятецкий, Каян, 1971, и др.) для рыб.

Величина т] может быть увеличена или уменьшена развитием различных морфологических адаптаций, причем уменьшение г\ в связи с менее выгодной морфологией движителя всегда компенсируется определенными приспособлениями физиологического характера. В нижеследующем, говоря об увеличении или уменьшении КПД движителя в связи с теми или иными морфологическими изменениями в онтогенезе или филогенезе, мы будем понимать под этим лишь то, что движитель по своему строению становится более приспособленным или менее приспособленным к обеспечению высоких значений КПД.




  • Вернуться



  • Еще по теме


    Плавание. Ундуляционный движитель


    Специализации движителя


    Гидрореактивный движитель нектонных Belemnoidea


    Движение по поверхности твердого субстрата


    Филогенез приспособлений, создание движущей силы

     

    Последние новости



    Пользовательский поиск

    Партнеры