Чтобы жить в воде, надо уметь плавать. И касается это всех без исключения организмов, обитающих в морях или пресных водоемах. Даже те существа, которые ведут сидячий образ жизни, например, полипы или губки, на каком-то этапе своего развития совершают длинные или не очень миграции в толще воды.
И для того чтобы не утонуть, у планктонных организмов, в частности, у простейших, личинок водных организмов, ракообразных, появились различные, порой очень оригинальные плавательные конструкции.
Среди моллюсков тоже есть изобретатели удивительных плавсредств. Например, янтина. Этот пурпурный моллюск, обитающий в теплых водах, перемещается по глади морей на особом поплавке из пузырьков. Строит его моллюск самостоятельно с помощью ноги, которая в процессе эволюции превратилась в специальный орган по производству пены.
Когда янтина строит плот, она периодически высовывает на поверхность свернутую ладошкой и покрытую слизью подошву. Оказавшись над водой, края подошвы смыкаются над полукруглой ямкой в центре, где находится небольшой объем воздуха. После этого моллюск втягивает ногу обратно под воду, но теперь уже вместе с воздушным пузырьком.
Здесь порция воздуха покрывается тонким слоем слизи, выделяемой самим животным. Когда таких пузырьков у янтины соберется около десятка, она склеит их вместе в один небольшой баллончик, который тут же присоединит к плавающей конструкции.
А конструкция эта представляет собой наполненную воздушными пузырьками спираль длиной до 12 метров и шириной около 2-х сантиметров. Именно благодаря этому плоту янтина и не тонет.
Совсем другое устройство плавательного аппарата у жемчужных корабликов, или наутилусов. У этих моллюсков полость спирально закрученной раковины разделена на крупные ячейки, заполненные газом.
Сам хозяин этой экзотической «яхты» живет в самой большой наружной ячейке. Но так как наутилус постоянно растет, то и периодически строит себе более просторную каюту, а освободившееся помещение он заполняет морской водой.
И делает он это мастерски. Сначала моллюск опресняет воду, удаляя из нее натрий. После завершения этой операции на «яхте» автоматически включаются «осмотические помпы», выкачивающие из камеры воду.
Еще более эффективное плавательное устройство имеет каракатица. У нее, вместо массивной и тяжелой раковины, характерной для многих ее родственников, осталась лишь маленькая пластиночка, и то скрытая внутри тела. Так вот, эта пластинка, наряду с функциями скелета, служит еще и в качестве поплавка.
И связано это с тем, что этот рудимент раковины очень легкий. А легкий потому, что состоит из множества узких ячеек, высотою до 0,7 миллиметра. Эти ячейки соединены в структуры, которые расположены одна над другой правильными слоями. Причем у крупных каракатиц их может быть около 100. Эти ячейки, в свою очередь, заполнены газом с обычным давлением в одну атмосферу.
Когда каракатица плавает у самой поверхности, в ячейках «кости» находится небольшое количество пресной воды, которая просачивается из тела каракатицы благодаря гидростатическому давлению.
Если же каракатица начинает погружаться в глубину, поднимается и давление тканевых жидкостей ее тела. А значит, больше воды проникает в ячейки. Но у каракатицы на этот случай имеются «помпы», которые постоянно откачивают лишнюю воду.
Физалии, или португальские кораблики из кишечнополостных, тоже для плавания используют воздушный плот — алый или ярко-голубой воздушный пузырь, находящийся в верхней части португальского кораблика. Называется он пневматофором и имеет размер от 1 миллиметра до 30 сантиметров.
Внутри пузыря находятся специальные железы, вырабатывающие газ, которым заполнен пузырь. По составу входящих компонентов газ близок к воздуху: правда, кислорода в нем маловато, зато азота и углекислого газа — с избытком.
И хотя стенки шара довольно тонкие, тем не менее они достаточно надежные и стойкие: по крайней мере, выдерживают и удары волн, и крепкий морской рассол. Да и как иначе: ведь его стенки состоят из шести слоев тканей, к тому же сверху обрамлены хитиновой оболочкой.
А вот живородящие моллюски Mysella cbarcoti, обитающие на глубинах от 5 до 350 метров, для перемещения используют желудки рыб.
Этими донными животными, как известно, питается рыба нототения-широколобка. Так вот, когда ученые более тщательно исследовали Mysella cbarcoti из кишечника нототений, то обнаружили, что большая их часть оказалась не только неповрежденной, но и вполне жизнеспособной.
И связано это с тем, что нототения пищу не откусывает, не перемалывает зубами, а всасывает. Поэтому моллюски никакого физического воздействия не испытывают, и в пищеварительную систему рыбы они попадают живыми и практически невредимыми.
Конечно, многие из них перевариваются, но тем не менее немало и выживает, поскольку створки раковины хорошо защищают их тело от пищеварительных ферментов.
В свою очередь, некоторые ложноскорпионы, обитающие на деревьях, научились перемещаться в пространстве, оседлав жуков-дровосеков. Однако, чтобы удержаться на жуке, ложноскорпиону приходится хвататься клешнями за выросты тела, но это неудобно. Ведь на жуках путешествуют как самцы, так и самки. Поэтому свободные клешни необходимы самцам для спаривания. Решению этой проблемы как раз и помогает паутина: самцы, чтобы освободить свои клешни, строят на теле жуков подобие гнезд. Самки же такого никогда не делают, ограничиваясь отдельными нитями.
Кроме того, когда жук приземляется на очередное дерево, ложноскорпион спускается с него также по паутинной нити. В случае перенаселения дерева он карабкается по своей нити обратно на жука и летит на нем до следующей остановки.
По сведениям некоторых зоологов, небольших размеров птицы во время миграционных перелетов пользуются услугами более крупных представителей орнитофауны, в качестве бесплатных пассажиров путешествуя на их спинах.
Сведения о таких перелетах в 1920-х годах опубликовал американский писатель-натуралист Эрнест Ингерсолл. Он писал: «Эта популярная точка зрения распространилась почти по всему свету, и нельзя ею пренебрегать, поскольку возникла она из наблюдений людей, проживающих в самых различных местах, например, в Египте, на Крите, в районах Гудзонова залива».
В 30-х годах прошлого века в одной из газет появилась заметка, в которой утверждалось, что в перьях канадской казарки, убитой в провинции Британская Колумбия (Канада), охотник обнаружил рубиногорлую колибри.
Использует похожий прием и рыба-флейта, живущая среди кораллов или просто в прибрежных скалах.
Облюбовав проплывающего поблизости попугая или сигана, флейта молниеносно выскакивает из засады и ловко устраивается у него на спине. Тот пытается от нее освободиться, но не тут-то было. С помощью сильного брюшного плавника флейта прочно удерживается на спине своего «коня». После тщетных попыток сбросить «седока» «лошадке» ничего не остается, как примириться со своей незавидной участью.
Во время кормежки «оседланной» рыбы к ней, в надежде поживиться остатками с ее «стола», устремляется ничего не подозревающая рыбья мелочь. Тут-то и появляется флейта, которая, соскочив с «седла», хватает зазевавшуюся жертву и снова возвращается на насиженное место.
Классическим примером безбилетных пассажиров являются рыбы-прилипалы, или ремороры, которые в качестве транспортных средств избирают в основном акул. Порой на теле морского хищника висит чуть ли не десяток этих «безбилетников». Впрочем, прилипалы путешествуют и на луне-рыбе, и на барракудах, и во рту у китов. Но это относится в основном к мелким видам реморор.
А вот пауки для перемещения используют своеобразные летательные аппараты — тонкие длинные нити. Процесс подготовки паучка к полету можно увидеть в ясные солнечные дни. Для взлета он обычно выбирает высокие открытые площадки, например, лист дерева или верхушку травы. Затем приступает к изготовлению летательной конструкции. Перед стартом, чтобы раньше времени его аэростат не унесло порывом ветра, он натягивает опорные «тросы». Плотно прижимая конец брюшка с паутинными бородавками к поверхности листа, паучок прикрепляет к ней паутинки. Так он протягивает несколько коротких поперечных нитей, одну возле другой, выстилая себе oпорную площадку.
Устроив таким образом надежный якорь, паучок бежит на подветренную сторону площадки, прикрепляет в этом месте кончик паутинки и с другим ее концом возвращается обратно. Теперь можно и взлетать.
Крепко уцепившись лапками за опорные нити, он продолжает выпускать паутинку. Ветер подхватывает ее, тянет, и она становится все длиннее и длиннее. Вскоре под порывом ветра паутинка выгибается, образуя петлю: ведь один ее конец невдалеке прикреплен к листу, а другой тянется из паутинных бородавок паука.
Когда петля достигнет 10-15 сантиметров длины, паучок бежит к краю площадки и перекусывает паутинную нить. Струящийся вверх теплый воздух один ее конец уносит вверх, а другой остается связанным с брюшком паука.
Паучок продолжает выпускать паутину. Чем длиннее она становится, тем сильнее тянет ее ветер и тем крепче и крепче цепляется паучок за свою oпорную площадку. Когда нить вытягивается метра на два-три, паук оставляет последние попытки противостоять восходящим потокам воздуха, поджимает ножки и взмывает вверх — задом вперед. Полет начался.
«Летают» и гусеницы первых возрастов бабочек волнянок: у них на теле находятся воздухоносные волоски, благодаря которым гусениц подхватывает ветер и уносит в новые места обитания.
Трудно представить себе ситуацию, когда организм, имеющий лапки, при возникновении опасности переворачивается на спину и таким образом убегает от врага.
Однако личинка жука-бронзовки именно таким необычным способом и передвигается. На спине у нее имеются реснички, жесткие, как щетина, а на брюшке — три пары лапок, неуклюжих, но развитых не хуже, чем у многих других насекомых. Но, несмотря на наличие этих лапок, личинка тем не менее передвигается исключительно на спине как по поверхности земли, так и под землей.
Кстати, крабы-призраки на полном ходу могут повернуться вокруг своей оси на все 360 градусов, при этом продолжая двигаться в прежнем направлении.
Этих прытких, называемых водомерками, насекомых, словно фигуристы по льду, скользящих по поверхности воды, видели многие. И, увидев, небось, задавали себе вопрос: как умудряются эти существа носиться как угорелые по воде и не тонуть?
Оказывается, все дело в своеобразном устройстве лапок этих насекомых: они у них покрыты множеством миниатюрных ворсинок, которые практически не намокают. И именно это их свойство позволяет водомеркам беспрепятственно носиться по водной глади.
Резвясь на воде, этот скороход использует два типа движения: скольжение, которое переносит его вперед на длину корпуса, и прыжок, одновременно выбрасывающий в воздух и толкающий вперед. А прыгнуть она может на расстояние, равное пяти ее корпусам.
И носится водомерка по поверхности воды с огромной скоростью. Сантиметровое насекомое мчится со скоростью 150 сантиметров в секунду. Это равносильно тому, что человеку в 1,8 метра ростом плыть со скоростью 645 километров в час.
Многие насекомые, перемещаясь в пространстве, прыгают. Этот способ используют кузнечики, блохи, вилохвостки. Но поскольку о прыгунах мы уже писали в другом месте, здесь вести разговор о них мы уже не будем.
Любопытные способы передвижения используют некоторые рыбы. Например, южноамериканская харацидиум может забраться на мокрую, покрытую скользкими водорослями скалу.
Исследователям воочию удалось видеть, как трехсантиметровые рыбки покоряли водопады в быстрых пресноводных потоках Эспирито-Санто на востоке Бразилии.
С помощью двух пар больших, плоских и неэластичных плавников рыбы цепляются под водой за основание отвесной скалы и медленно двигаются вверх, совершая сильные боковые движения. Этим восхождениям способствуют плоские, лишенные чешуи, животы и удлиненная форма тела. Отдыхая после каждого движения, харацидиумы способны постепенно взобраться на 18-метровую скалу.
В свою очередь акулы для передвижения используют «реактивный» двигатель. При необходимости хищник, точно из ракетного сопла, с силой выталкивает воду из жаберных щелей и за счет этого толчка движется вперед. Кстати, реактивную тягу используют во время движения и личинки некоторых стрекоз.
Глубоководные рыбы веретенники тоже продемонстрировали экзотику: они, оказывается, плавают в вертикальном положении. При этом они могут почти мгновенно переворачиваться, оказываясь то вверх, то вниз головой.
А вот ящерки-василиски умеют быстро передвигаться по поверхности воды. Причем во время бега эти ящерки ухитряются сохранить почти вертикальное положение, двигая своими мускулистыми задними лапами.
При каждом шаге ступня сперва шлепает по воде, затем погружается в нее и в конце резко выдергивается, тогда как другая ступня начинает свой цикл. Шлепок вызывает небольшую волну, но погружения в этом случае не происходит.
Движение ступни сквозь воду создает воздушный пузырь. Весь фокус в том, чтобы убрать лапу прежде, чем пузырек лопнет. Когда эти движения были засняты высокоскоростной кинокамерой, то выяснилось, что погружение ступни занимает 44 миллисекунды, а выдергивание ее обратно — 68 миллисекунд, то есть так быстро, что вода не успевает заполнить полость, образовавшуюся при погружении ступни.
Ученые подсчитали, что требуемая для этого мощность составляет 29 ватт на килограмм веса тела, что вполне по силам ящерице, чьи мышцы способны вырабатывать до 135 ватт на килограмм. Для человеческого же организма предел составляет 20 ватт на килограмм. Таким образом, 80-килограммовый человек, бегущий по воде босыми ногами, должен был бы двигать ими со скоростью, превышающей 90 километров в час. Мировой же рекорд даже бегунов-спринтеров составляет примерно 40 километров в час.
Из книги «100 великих рекордов животных», автор Анатолий Бернацкий
