Необычные способы движения животных

Животные в движении: кто как шагает?

National Geographic №200, май–июнь 2020

Наземные животные нашли множество решений важной задачи: как с наименьшими затратами попасть из одной точки в другую. Способы передвижения отличаются в зависимости от размера и среды обитания, но цель всегда одна: быстрее добраться до пищи или скрыться от опасности.

Пошаговый цикл

При каждом шаге конечность наземного животного сначала переносит тело вперед, а затем возвращается в исходную позицию, приводя целую систему рычагов в готовность для следующего шагового цикла. Животные могут чередовать типы походки, изменяя продолжительность, частоту и очередность соприкосновения конечностей с грунтом.

Плавники как ноги

Некоторые современные рыбы способны передвигаться по суше, приподнимая тело на плавниках, а затем плюхаясь вперед. Конечности четвероногих позвоночных, в том числе земноводных, развились на основе плавников их рыбообразных предков, причем и сами конечности, и способность к хождению появились еще у водных видов. Предполагается, что некоторые из них в поисках еды или убежища выходили на сушу. В ходе естественного отбора «руки» и «ноги» приспособились к выполнению множества функций и поэтому приобрели разнообразные формы.

Стройный илистый прыгун (Periophthalmus gracilis)

Не такие стройные, как можно было бы предположить по названию, илистые прыгуны могут использовать для движения по берегу передние плавники: получается своего рода ходьба на костылях.

Тигровая амбистома (Ambystoma tigrinum)

Жизненный цикл земноводных включает превращение водных личинок во взрослых обитателей суши с широко расставленными лапами. На таких конечностях передвигались предки всех наземных позвоночных.

С какой ноги ходить?

У членистоногих вес тела распределен между многочисленными конечностями, благодаря чему нагрузка на каждую из них снижается. Чтобы во время движения «многоножки» не путались в собственных ногах, требуется согласованная работа всех конечностей (которые иногда могут различаться длиной).

Атлантический краб-призрак (Ocypode quadrata)

Убегая, крабы-призраки часто останавливаются. Это замедляет накопление молочной кислоты и позволяет им пройти большее расстояние.

Обыкновенная мухоловка (Scutigera coleoptrata)

У мухоловок конечности передвигаются волнообразно, и каждый цикл начинается с задних ног, которые длиннее остальных. З а один цикл преодолевается расстояние, превышающее длину тела этой многоножки.

Бесконечное движение

Змеи используют мышцы, чешую и гибкое тело, чтобы передвигаться по самым разным поверхностям. На рыхлом песке удобнее ползать с малыми затратами на трение. В других случаях змеи передвигаются, упираясь изгибами тела в кочки, стенки нор, кору деревьев и отталкиваясь от них.

Четвероногие

Строение тел четвероногих, от проворной землеройки до шагающего тяжелой поступью слона, определяется физикой и физиологией. Крупным животным нужны мышцы помощнее, а их скелету приходится поддерживать намного больший вес. Мелкие – обычно двигаются быстрее, хотя энергию расходуют менее эффективно. Различия в строении ног позволяют найти оптимальное решение этой проблемы.

Африканский слон (Loxodonta africana)

Слоны, эти ходящие на цыпочках исполины, могут быстро передвигаться иноходью, но рысь и галоп им недоступны. У них приподнята пятка, и по строению ног они относятся к пальцеходящим, но, благодаря подушечке позади пальцев, их стопа амортизирует вес, подобно уплощенной стопе человека.

Гепард (Acinonyx jubatus)

Благодаря гибкому позвоночнику, который во время движения сгибается и разгибается, у гепардов получается невероятно широкий шаг. А легкий, пушистый хвост и острые когти обеспечивают устойчивость при резких поворотах на бегу.

Северный жираф (Giraffa camelopardalis)

У жирафов передняя часть тела тяжелее задней, и 10 процентов веса принимают на себя плечи. Приподнимая и приопуская длинную шею во время движения, жираф удерживает взгляд на одном уровне, что необходимо для сохранения равновесия.

Восточная серая белка (Sciurus carolinensis)

Когда белка бежит по стволу вниз, она разворачивает задние лапы так, чтобы пальцы приподнимались и когти удерживали вес тела. К тому же растопыренные лапы повышают цепкость.

Шпороносная черепаха (Centrochelys sulcata)

Эта растительноядная рептилия с крепким панцирем отдает предпочтение устойчивости, а не скорости и может забираться на крутые склоны. Благодаря тому, что конечности равномерно распределены вдоль тела, черепахи не переворачиваются.

Зеброхвостая игуана (Callisaurus draconoides)

Все ящерицы двигаются, изгибая тело то в одну, то в другую сторону, что позволяет шагать шире. Но представители данного вида способны выпрямлять лодыжки и, опираясь только на пальцы, за секунду преодолевать расстояние, в 50 раз превышающее длину тела.

Двуногость

Люди и птицы используют передние конечности для хватания или полета, а ходят на задних. Другие же современные животные передвигаются на своих двоих только в случае необходимости. Например, когда кенгуру едят, они используют все пять опор – четыре лапы и хвост, – но, набирая скорость, прыгают лишь на задних лапах. Растяжимые ахилловы сухожилия при каждом прыжке накапливают и высвобождают энергию, позволяя кенгуру набирать скорость без существенных затрат энергии.

Человек (Homo sapiens)

Ноги человека работают словно перевернутый маятник и более эффективны при ходьбе, чем при беге. При каждом шаге для переноса тела вперед используются импульс и сила тяжести.

Тираннозавр (Tyrannosaurus rex)

Возможно, тираннозавры и были королями динозавров, но вряд ли они могли быстро бегать, поскольку под тяжестью многотонного тела кости ног просто сломались бы.

Африканский страус (Struthio camelus)

У страусов пятка находится на высоте нашего колена. Благодаря крупным мышцам, крепящимся к укороченной бедренной кости, а также длинным и легким берцовым костям, страусы способны передвигаться широкими, быстрыми шагами.

Посмотрите на робота, демонстрирующего, как ходили звери 290 млн лет назад.

Квадрокоптер, iPhone 13 Pro Max и другие призы ждут: участвуйте в фотоконкурсе «Широка моя страна»

Акула бодро шагает по дну на плавниках: видео

Сайгаки: ликбез о степных антилопах

Взятие зимнего: зачем ехать в Петербург в холодный сезон

Источник

Способы передвижения животных. Материалы для урока

Из всех классов животных – высших и примитивных – многие виды используют отличные друг от друга способы передвижения (иногда весьма оригинальные) по воде, под водой, в воздухе и по поверхностям. Способы передвижения животных зависят от многих факторов: формирования в процессе эволюционного развития, наличия или отсутствия скелета, других особенностей строения конкретно взятого вида.

Важнейшая особенность

Способность двигаться – одно из свойств живых организмов, к какому бы они классу или виду ни причислялись учеными. Даже растения осуществляют движение внутри на клеточном уровне. А животным, в отличие от растений, свойственно перемещать все тело, преследуя тем самым различные цели: поиск пищи, размножение, защита от врагов. Потому что движение – это и есть сама жизнь живой природы и, в частности, ее фауны.

Способы передвижения животных. Классификация

Все они по типу делятся на несколько больших групп.

1. Амебоидное. Название происходит от слова амеба. Это простейшее животное не имеет даже постоянной формы, а ее тело состоит из одной клетки и имеет свойство постоянно изменять очертания. На теле образуются своеобразные выросты, называемые ложноножками (псевдоподиями). Благодаря этим приспособлениям это простейшее способно передвигаться. Под микроскопом, достаточно сильным, можно видеть, как оно как бы приподнимается на коротеньких выростах, как на лапках, и перекатывается, осуществляя двигательный процесс.
2. Реактивное. Некоторые другие простейшие (например, грегарины) передвигаются таким способом, резко выделяя из окончания тельца слизь, которая и толкает данное животное вперед.
3. Существуют также простейшие, которые парят пассивно в какой-либо среде (к примеру, в воде). А еще каковы способы передвижения одноклеточных животных? Они отличаются завидным разнообразием.
4. При помощи жгутиков и ресничек. Такие способы передвижения животных также характерны для простейших. Приспособления осуществляют различные движения: волнообразные, колебательные, вращательные. При помощи данных движений движется и само животное (к примеру, эвглена), совершая спиралевидную траекторию. По данным норвежских ученых, некоторые жгутиковые, обитающие в морях, могут вращаться вокруг оси с огромной скоростью: 10 оборотов за секунду!
5. С помощью мышц. Эти способы передвижения животных характерны для многих видов, обладающих мышечной структурой или подобием ее. При помощи мышц движутся и все млекопитающие, к которым относится и человек.

Эволюционное развитие

При эволюции животных от простейших и одноклеточных структур организмов до высших многоклеточных, обладающих различными органами и функциями, эволюционировали и способы передвижения животных. За миллионы лет вырабатывались сложнейшие двигательные системы, позволяющие разным видам добывать пищу, убегать от врага, защищаться и размножаться. Характерно, что лишь немногие из известных животных осуществляют сидячий образ жизни. Подавляющее большинство передвигается различными способами.

С помощью мышц

Для многоклеточных представителей фауны характерно осуществление передвижения с помощью мышц, которые образованы особой тканью, называемой мышечной. Данная структура имеет особенность сокращаться. Сокращаясь, мышцы приводят в движение рычаги, которыми являются составные части скелетов животных. Так и осуществляется перемещение.

Кто во что горазд

Итак, при помощи мышечных структур слизни и улитки скользят по поверхностям. Дождевые черви, используя полостное мышечное движение, цепляются щетинками за неровную почву. Пиявки используют присоски, а змеи – чешуйки кожи. Многие животные, приподнимая тело над землей, передвигаются при помощи конечностей, значительно таким образом уменьшая трение. Как результат, возрастает и скорость передвижения (быстрейшее животное на планете – гепард, который развивает скорость свыше 110 километров). Некоторые животные прыгают (даже по воде). Некоторые планируют в воздухе или летают. Некоторые ныряют или плавают по воде или в глубинах. Но везде используется мышечная сила.

Необычные способы передвижения животных

• Пресноводная гидра движется при помощи своеобразных шагов и кувырков. Она изгибает тело и прикрепляется щупальцами к поверхности, затем подтягивает подошву. А актинии очень медленно движутся, сокращая и расслабляя мышцы самой подошвы.
• Головоногие (кальмары, осьминоги) способны к реактивному передвижению. Они засасывают жидкость в специальную полость своего тела и с силой выбрасывают ее сквозь узкую воронку. Тем самым двигают тело в противоположном направлении.
• Ящерица-василиск быстро бегает по воде (2 метра в секунду). На поверхности воды ее удерживают пузырьки воздуха под чешуйками лап.
• Геккон бежит по вертикальной стеклянной стене со скоростью 1 метр в секунду, не падая. Это происходит за счет специальных присосок на лапках ящерицы.
• Райские украшенные змеи, обитающие в Азии, перелетают по воздуху с дерева на дерево, используя уплощение своего тела, которое превращается на это время в подобие летающей тарелки.

Итоги

Разнообразные виды движений характерны для всех животных, существующих на нашей планете. Сам процесс осуществляется несколькими способами. Каждый из живых организмов приспособлен к определенным, характерным для него, видам движений.

Данный материал может быть использован для проведения урока на тему «Способы передвижения животных. 5 класс».

Источник

Рожденный ползать летать не может? Необычные способы передвижения животных

В нашем мире есть удивительные животные, птицы, насекомые и водоплавающие, которые избрали для себя нетипичные способы передвижения. Мы привыкли, что по земле мы ходим, в воде плаваем, а в воздухе летаем. Но природа думает иначе и выдает таких представителей животного мира, которые заставляют только удивляться.

Кенгуру Фото: sandid, pixabay.com

Один из самых эффективных способов передвижения имеют кенгуру. Этим грациозным необычным животным передвигаться помогают мощные задние лапы, которые работают по принципу пружин, а хвост помогает удерживать равновесие. Двигаясь, кенгуру прямо-таки взмывают в небо и практически взлетают над землей. За один прыжок зверь может преодолеть до 6 метров.

Но не только кенгуру передвигаются прыжками. Крайне необычный способ передвижения у лошадиноголовых муравьев: насекомое сжимает свои мощные челюсти настолько сильно и быстро (до 100 километров в час), что его просто подбрасывает в воздух.

Лошадиноголовый муравей Фото: Источник

Есть и прыгающие рыбы, к примеру, илистый прыгун, которые в случае опасности может подпрыгивать в воздух. Это необычная рыба. При помощи грудных плавников он расчищает себе дорогу через ил, а брюшные плавники работают как присоски, что позволяет рыбе держаться на ветках.

Прыгать умеют и дельфины, причем делают они это для экономии энергии. Так как сопротивление воды сильнее сопротивления воздуха, поэтому дельфины используют это в свою пользу и парят над водой. Они умеют кататься на волнах, подобно серферам.

Чтобы преодолеть сопротивление воды, животные придумывают и весьма оригинальные способы. Так, осьминоги и кальмары засасывают в себя воду, а затем через особую воронку выбрасывают эту воду с силой и плывут, соответственно, в противоположном направлении. Воронка, которая «выплевывает» воду, подвижна, поэтому моллюски могут менять направление своего движения.

А есть ли животные, которые ходят по воде или летают, не имея крыльев? Да, природа все предусмотрела.

К примеру, ящерица шлемовидный василиск, дабы спастись от хищников, убегает от них по поверхности воды. Она настолько быстро бьет по воде лапками, что буквально вспенивает воду, и под пальцами собираются пузырьки воздуха. Они и удерживают василиска на воде. Бежать зверек может до 400 метров, что целый марафон для такой малютки. А другая удивительная ящерица, геккон, благодаря миллионам присосок на лапках, способна лазать по вертикальным поверхностям, даже по стеклянным.

Летать умеют не только птицы. Взять, например, белок-летяг. Они обладают кожными складками, натянутым от передних до задних лап. Летяга использует эти складки в качестве парашюта, прыгая с дерева на дерево на десятки метров. Гибкий хвост при этом используется как руль.

Прекрасно планирует и летающий поссум из Австралии. Он способен прыгать на сотню метров с ветки на ветку даже в кромешной тьме.

А вот кого бы не хотелось увидеть летящей в воздухе, так это змею. Тем не менее, к сожалению, и такие бывают. Украшенная змея из Юго-Восточной Азии складывается в кольца, превращаясь в «летающую тарелку», и таким образом перепрыгивает с дерева на дерево.

Большинство животных действительно только бегает, ползает, летает и плавает. Однако есть и те, которые передвигаются очень необычными способами. В этом и проявляется все разнообразие природы.

Автор: Вера Иванчикова

Понравилась статья? Подпишитесь на канал, чтобы быть в курсе самых интересных материалов

Источник