Похожие записи: мышь полевка зимой, где развиваются личинки речного угря,

Передвижение животных

Скользят по поверхности амебы, грибы миксомицеты, слизни, улитки и другие животные. Улитка может ползти по гладкому стеклу, поднимаясь снизу вверх. Дождевые черви ползают, цепляясь щетинками за неровности грунта, змеи и безногие ящерицы используют для этого щитки и чешуйки, пиявки – присоски, но большинство животных передвига­ются с помощью конечностей. Способ передвижения на ко­нечностях значительно уменьшает трение. Тело не волочится по земле, а поддерживается на весу. Как следствие этого значительно возрастает скорость движения – бегом, иногда прыжками (кузнечики, кенгуру). Животные могут бегать и прыгать не только по суше, но и по воде (водомерки, подуры). Они активно плавают, используя для этого различные греб­ные органы: мерцательные волоски или реснички (инфузо­рии), жгутики (эвглена, вольвокс, различные зооспоры, спер­матозоиды), конечности (водяные жуки, водоплавающие птицы, тюлени, моржи), специальные плавники (рыбы, голо­вастики, хвостатые земноводные, китообразные).

Тело рыбы не имеет резкого разделения на голову и ту­ловище. Оно похоже на двойной клин, толстый конец кото­рого представляет собой голову, тонкий – хвостовой плав­ник. Поэтому сопротивление воды при ее движении сведено к минимуму. Так как рыба толще спереди, чем сзади, сверху шире, чем снизу, то центр тяжести ее должен располагаться ближе к голове и спине, чем к хвосту и брюху. Вследствие этого она не имеет устойчивого равновесия и сразу перевер­нулась бы вверх брюхом через голову, если бы ей не прида­вали устойчивость плавники, главным образом грудные. Плавники на спине и на брюшной стороне представляют со­бой своего рода киль. Органом движения у большинства рыб является хвост, который, ударяясь о воду справа налево и слева направо, сообщает рыбе скорость поступательного дви­жения.

Наибольшая сила удара возникает при разгибании хвоста. Движения хвоста у рыбы очень сходны с работой пароход­ного винта, но первый значительно совершеннее, так как он способен изменять свой вид и величину и таким образом может или ускользать от воды, или давить на нее с необхо­димой силой.

Угорь движется змееобразно. Скаты плавают при помощи изгибающихся краев тела, а игла-рыба и морские коньки – посредством колебательных движений спинного плавника. Морской конек движется в вертикальном положении, держа голову под прямым углом. Луна-рыба совсем потеряла способность к активному движению. Хвостовой плавник у нее отсутствует, мускулатура редуцирована, и она плавает “по воле волн”.

Интересна рыба-парусник, похожая на меч-рыбу, на длин­ном теле (3-4 м) имеет полутораметровой высоты спинной плавник и хвостовой в виде полумесяца. Выставив спинной плавник из воды, рыба плывет по ветру, как под парусом, а хвост с таким своеобразным плавником служит рулем. Так парусник, используя силу ветра, может передвигаться без затраты энергии.

Плохо плавающая рыба-прилипало нашла еще более на­дежный и очень удобный способ передвижения по морям и океанам – на “бесплатном” транспорте. У этой оригинальной рыбы (длиной 30-40 см) на голове имеется овальная при­соска, образовавшаяся из спинного плавника. Прикладывая ее к крупной рыбе (чаще к акуле) и растягивая, прилипало создает в присоске безвоздушное пространство и прочно при­сасывается к своему транспорту. Здесь же непрошеный пас­сажир находит и пищу в виде остатков поедаемых акулой жертв. Иногда прилипалы прикрепляются к днищам кораб­лей. Жители некоторых островов Тихого океана используют прилипал для ловли черепах, опуская их в воду на веревках. С их помощью можно подтащить к лодке черепаху весом до 25 кг.

Личинки стрекоз, а также медузы и каракатицы пользу­ются реактивным способом движения – с силой выталкива­ют воду, набранную в полость тела. Осьминоги и каракати­цы при таком способе передвижения развивают скорость до 3600 м в минуту (216 км в час).

Активно могут летать только насекомые, птицы и лету­чие мыши. У птиц передние конечности превратились в крылья. Все тело их приспособлено к полету: облегченные кости, сильная мускулатура, наличие воздушных мешков и т. д.

У летучих мышей органы полета представляют собой тон­кую эластичную складку кожи, натянутую между длинными тонкими пальцами передних конечностей, боками туловища, задними ногами и хвостом.

Насекомые летают большей частью с помощью двух пар крыльев, представляющих собой кожаные выросты, покры­тые хитином. У двукрылых насекомых (мухи, комары и др.) задняя пара крыльев недоразвита; у жуков, кузнечиков и саранчи передняя пара превращена в твердый хитиновый по­кров. Насекомые занимают и первое место по скорости полета. Южноафриканский овод цефенемия пролетает за минуту 12 000м, или 720 км в час. А по бегу чемпионом является гепард, который за час пробегает около 100 км и может догнать любое дикое животное, даже антилопу.

Животные-радары.

Давно замечено, что летучие мыши могут свободно ори­ентироваться ночью, летать и ловить насекомых. Далее в кромешной темноте глубоких подземелий они легко находят дорогу.

В конце XVIII столетия этими удивительными животны­ми заинтересовался знаменитый итальянский естествоиспы­татель Ладзаро Спаллаицани (1729-1799). Почему, думал ученый, летая в темноте, они не натыкаются на препятствия?

Чтобы выяснить этот вопрос, он поставил такой опыт: натянул на чердаке многочисленные нити в разных направ­лениях и впустил туда мышей. Рукокрылые свободно летали по чердаку, не задевая нитей. Тогда Спалланцани залепил им воском глаза, но, несмотря на это, они искусно облетали нити.

Швейцарский натуралист Шарль Жюрин повторил опыты Спалланцани и убедился, что и слепые мыши летают не хуже зрячих. Любознательный швейцарец на этом не остановился. Во втором опыте он воском залепил мышам глаза и заткнул ватой уши.

Результат оказался поразительным. Мыши как бы пере­стали “видеть”. Они натыкались на стены, на встречные предметы, сталкивались друг с другом.

Ученые решили, что эти животные обладают “шестым чувством”, которое помогает им ориентироваться в полете.

Но что это за “шестое чувство” – никто не знал.

Загадочное явление ученым удалось объяснить лишь 200 лет спустя, в середине XX столетия.

Уже результаты опытов Спалланцани позволяли сделать вывод о том, что средством ориентировки у летучих мышей служит звук. Но откуда же возникают звуки? Ни стены, ни встречающиеся в полете мышам предметы звуков не издают.

Наблюдая за полетами мышей, голландский исследова­тель Дийграаф заметил, что они то и дело открывают и за­крывают рот. Ученый сделал удивительное предположение, что мыши издают звуки, которых мы но слышим,- ультра­звуки. Для того чтобы проверить свое предположение, он надел на голову зверька бумажный колпак с отверстием на передней стороне. При закрытом отверстии зверек был бук­вально беспомощен и не мог летать, при открытом совершал виртуозные полеты.

Д. Гриффин и Р. Галамбос (США), углубляя исследования Дийграафа, установили, что летучие мыши обладают аку­стическими радарами, или природными эхолотами, и поль­зуются ими для “ощупывания” пространства. Посылают вперед звуки – ловят эхо.

Советский ученый А. П. Кузякин (1946) тоже проделал с летучими мышами ряд опытов и пришел к неопровер­жимому выводу, что днем эти существа пользуются зрением, ночью же – ультразвуками.

Всякий звук (слышим мы его или нет) – это колебатель­ные движения, волнообразно распространяющиеся в упругой среде (чаще в воздухе). У человека и многих животных звуки обычно возникают в результате колебания голосовых связок, натянутых в гортани наподобие струн. Чем больше колебаний совершает вибрирующее тело (или упругая среда), тем выше частота звука. Самый низкий человеческий голос – бас обладает частотой колебаний до 80 раз в секунду, или 80 герц, а самый высокий (например, у Имы Сумак) – 1400.

В природе и технике встречаются звуки, частота колеба­ний которых достигает сотен тысяч и миллионов герц. При колебании кварцевой пластинки в жидкости с частотой более 200 000 000 герц создается мощность звука в 40 тыс. раз большая, чем мощность мотора самолета. Но эти звуки (ультразвуки) наше ухо не улавливает. Мы слышим лишь те звуки, которые имеют частоту колебаний в пределах от 16 до 20 000 герц.

Ультразвуки у летучих мышей возникают в гортани, уст­роенной наподобие свистка. Выдыхаемый ими воздух, прохо­дя из легких через гортань, создает “свист” очень высокой частоты – 120 000 герц. Летучая мышь не сразу выпускает наружу весь воздух, а периодически. При этом создается дав­ление в 2 раза большее, чем в паровом котле (это при весе зверька в 8-20 г). Под таким давлением небольшие порции воздуха одна за другой вихрем проносятся через гортань, создавая кратковременные ультразвуковые импульсы – от 5 до 200 в секунду.

От предмета, который удален от зверька на 17 м, отра­женный звук возвращается обратно приблизительно через 0,1 секунды. По этому промежутку времени летучая мышь инстинктивно получает представление о расстоянии до пред­мета, отразившего звук. Звуковой импульс должен быть очень коротким, иначе возвращения сигнала пришлось бы ждать долго. А ведь мышь летит, расстояние меняется с каждой секундой, а между тем впереди добыча или опас­ность. Поэтому каждый новый звук зверек издает сразу же после донесшегося до него эха от предыдущего сигнала, так что импульсы непрерывно следуют один за другим. Чем бли­же к цели, тем чаще сигналы. Перед стартом летучие мыши посылают в эфир всего лишь 5-10 звуковых импульсов в секунду, а приближаясь к препятствию, они увеличивают их число до 50-60. Некоторые разновидности летучих мышей во время ночной охоты за насекомыми способны давать чис­ло импульсов 200 в секунду. На расстоянии 1 м этот лока­тор наших летучих мышей может запеленговать самую ма­ленькую мошку – 0,2 мм.

Живущие на Кавказе и в Крыму так называемые подковоносы посылают в пространство более мощные импульсы, которые извещают их об опасности на расстоянии до 6-8 м. На морде у этих летучих мышей имеются складки и выросты кожи, располагающиеся в виде подковы (отсюда и их назва­ние). Но это отнюдь не скульптурные украшения, а своего рода антенны, направляющие звуковые сигналы и восприни­мающие эхо. Подковоносы испускают ультразвук не через рот, а через нос, и звуковые импульсы их в 20-30 раз продолжительнее, чем у обычных мышей.

А как же они определяют расстояние до предмета, если передачи сигналов у них так растянуты?

Подковоносы делают это иначе, чем их гладконосые со­братья: о расстоянии до предметов они судят не по продол­жительности промежутков времени между сигналом и воз­вращением эха, а по мощности и силе его.

Чем дальше находится предмет, тем слабее будет эхо. С помощью эхолокации летучие мыши не только угадывают путь и избегают многих опасностей, но и находят добычу – рои мошек и комаров, стаи бабочек. В свою очередь насеко­мые в процессе эволюции выработали ряд приспособлений, защищающих их от коварного эхолокатора. С помощью чув­ствительных волосков они тоже научились улавливать эти звуки. Некоторые ночные бабочки, попав в опасную зону уль­тразвука, складывают крылья, падают на землю и замирают в неподвижности. Не получая ответного эха от замаскировав­шихся насекомых, летучие хищники прекращают погоню.

Когда эхолокатор летучих мышей был изучен во всех де­талях, то оказалось, что это необыкновенно хитрое устройство не является уникальным и что другие животные имеют его и пользуются им (птицы, киты, дельфины, рыбы).

Кулики-галстучники, кроншнепы, совы и некоторые пев­чие птицы во время тумана “ощупывают” землю с помощью звуков. Издавая крик и воспринимая эхо, они судят о вы­соте полета, о рельефе местности, о встречающихся на своем пути препятствиях.

Южноамериканские козодои, гнездящиеся в пещерах, целыми днями свободно летают и ориентируются в темных лабиринтах. Летая, эти птицы издают очень короткие зву­ки – продолжительностью 0,001 доля секунды при частоте колебаний около 7000 герц. По характеру эха козодои узна­ют о препятствиях на своем пути. Когда им затыкали ватой уши, они натыкались на встречные предметы.

Необыкновенно виртуозны движения дельфинов в воде и тоже не без помощи эхолокатора. Например, брошенную в воду рыбу, даже в мутную, дельфин преследует с поразитель­ной точностью, не видя добычи, а прислушиваясь к отражен­ным ею звукам. Ему ничего не стоит моментально засечь маленькую дробинку или проплыть с завязанными глазами через множество вертикально поставленных прутьев, не заде­вая их. Через каждые 15 – 20 секунд дельфины издают серию коротких звуков высокой частоты (до 150 тыс. герц). Высо­кие звуки эти животные производят дыхалом (слизистыми складками гортани и носа). К ультразвукам примешивается писк дельфинов, который человек может отчетливо слышать под водой.

Способностью издавать и улавливать ультразвуки обла­дают и зубастые киты. Наблюдения за ними в океанариумах показали, что они в мутной воде свободно ориентируются и даже не наталкиваются на стеклянные стенки.

В водах Нила и некоторых африканских озер обитает небольшая рыбка мормирус, или водяной слон. Слоном его назвали за челюсти, вытянутые в хоботок, при помощи кото­рого он достает из ила личинок насекомых. Этот слон тоже имеет локатор, но не звуковой, а электромагнитный. В его хвосте спрятана небольшая электрическая батарейка напря­жением 6 вольт. Напряжение, конечно, невелико, но с по­мощью этой батарейки водяной слон посылает радиоволны, которые, отражаясь в виде радиоэха от близких предметов, позволяют ему “видеть”, что его окружает. “Приемник” у него находится в спинном плавнике.

Замечательным радаром обладает электрический угорь из Южной Америки. Передатчик помещается у него в хвосте, а принимающие антенны расположены на голове в виде бо­родавок. С помощью чувствительной радарной системы элек­трический угорь не только может обнаруживать встречаю­щиеся на его пути предметы, но и различать их. Если попадается животное, годное в пищу, он поражает его элек­трическим током силою в 500-800 вольт, и добыча пой­мана.

Метки:
22 марта 2010

Случайные статьи