Страница 21 из 22
Кстати, на дне пресноводных водоемов часто встречается хоть и не самый быстрый, но весьма оригинальный родственник туфельки - стилонихия - довольно крупное, до 0,3 миллиметра в длину, простейшее.
Тело стилонихии сильно сплющено, и по этой причине у нее легко различаются спинная и брюшная стороны, а также - передний и задний концы. На спинной стороне инфузории торчат одиночные щетинки, которые, как считается, выполняют осязательную функцию и никакой роли в перемещении животного не играют.
Те же структуры, которые связаны с движением и захватом пищи, сосредоточены у инфузории на брюшной стороне. Здесь находятся толстые и немногочисленные выросты, разбросанные отдельными группами по всему телу. Их называют брюшными циррами. Каждая из них состоит из нескольких десятков соединенных между собой ресничек.
При помощи цирр инфузория быстро, словно мышкующая лисица, передвигается по субстрату. Кроме «бегания», стилонихия может и прыгать, словно блоха. Эти кульбиты она совершает благодаря двум мощным хвостовым циррам, которые в ползании или «бегании» участия не принимают.
Цирры у стилонихи располагаются также и по обоим краям тела. А эти ресничные образования выполняют функции весел, то есть служат для плавания животного в толще воды.
А вообще самым быстрым из простейших является представитель жгутиковых монас стигматика. Этот одноклеточный организм может за 1 секунду преодолеть расстояние, в 40 раз превышающее длину его тела.
Великолепными пловцами являются головоногие моллюски, которые нам уже известны по многим рекордным результатам. Так, гигантский кальмар при длине тела 18 и щупалец - 10 метров, может развить скорость до 55 километров в час. И достигает он столь значительных результатов за счет реактивного движения.
Гигантский кальмар
А происходит реактивное перемещение следующим образом. Через мантийное отверстие, которое находится в передней части тела моллюска, в мантийную полость поступает вода. Набрав достаточно воды, моллюск закрывает мантийное отверстие и, сдавливая брюшные мышцы, с силой выталкивает струю воды, которая вырывается из сифона, точно снаряд из пушки. И реактивная сила, которая появилась в результате этих действий, толкает кальмара в противоположную сторону. И моллюск, словно ракета, проносится в толще воды задним концом тела вперед.
Однако кальмару все же далеко до тех скоростей, какие развивают некоторые рыбы. Конечно, максимально точно измерить скорость передвижения в естественных условиях живых организмов, в том числе и рыб, очень сложно. Однако ученым все же удалось провести несколько наблюдений, в ходе которых они и попытались выделить самых скоростных рыб.
Оказалось, что парусник в течение 3 секунд смог развить скорость почти 109 километров в час. Получила же эта рыба свое название благодаря высокому, похожему на парус, спинному плавнику, который начинается от затылка и тянется почти до хвостовой части рыбы.
Такую невероятную скорость парусник может развивать благодаря своему особому строению. Так, когда рыба разгоняется, парус складывается и прячется в специальную выемку на спине. То же касается анального и брюшных плавников. Но, когда рыба делает резкие повороты на большой скорости, плавники резко поднимаются.
Но, наверное, еще более важную роль, чем плавники, в быстром движении парусника играет эффективно используемая турбулентность, когда вода, обтекая тело, образует быстрые завихрения, которые уменьшают сопротивление воды.
Кроме того, парусники не имеют плавательного пузыря, который при высокой скорости перемещения не смог бы поддерживать давления на оптимальном уровне, а лишь являлся бы помехой.
Серьезную конкуренцию паруснику составляют и некоторые другие морские рыбы: тунец, марлин, меч-рыба. Кстати, марлин и меч-рыба даже претендуют на звание рекордсменов. Действительно, марлин иногда разгоняется до 130 километров в час, а меч-рыба - даже до 140 километров в час.
Но вот за счет чего меч-рыба может достичь такой скорости? - ученые пока не знают. Хотя и предлагают несколько ответов на этот вопрос.
Так, многие специалисты считают, что высокую скорость рыбы развивают благодаря своему «мечу», который создает кавитацию, представляющую собой процесс образования в жидкости полостей, или пузырьков, заполненных паром.
И когда меч-рыба достигает максимальной скорости, значительная часть ее тела оказывается в зоне кавитации, то есть в водогазовой смеси. Теоретически это должно в значительной степени снижать сопротивление среды.
Определенную роль в повышении скорости ученые отводят и жабрам. Замечено, что во время быстрого движения рот и жаберные крышки у рыбы постоянно открыты. Через жабры вода постоянно течет, причем скорость ее тока рыба может регулировать, сужая или расширяя жаберные щели. То есть рыба может задать этому потоку скорость большую, чем скорость движения ее самой. И тогда этот поток «смывает» с ее тела слой воды, что еще больше увеличивает скорость рыбы.
Очень важным скоростным фактором является и температура тела рыб, которые, как известно, относятся к холоднокровным животным. Впрочем, рыбаки давно заметили, что поверхность тела скоростных рыб на несколько градусов теплее окружающей воды.
Так, при температуре воды в океане, например, 25-28 градусов, температура тела меч-рыбы или тунца - около 40-41 градуса.
Оказалось, что в теле этих рыб, недалеко от жабр, находится пара сосудистых сплетений.
Крупные сосуды, идущие к жабрам и от жабр, разветвляются на множество мелких сосудиков, которые тесно переплетаются, но нигде не соединяются друг с другом. Таким образом, кровь, поступающая в жабры, охлаждается противотоком, но, охлаждаясь, она подогревает кровь, идущую из жабр: потери тепла снижаются, и становится возможным повышение температуры тела.
Итак, с помощью различных конструктивных ухищрений меч-рыба, тунец, парусник добиваются рекордных скоростей.
Что же касается скоростных качеств акул, то эти рыбы на удивление плавают сравнительно медленно, передвигаясь с крейсерской скоростью примерно 8 километров в час. Однако во время охоты акула может разогнаться и до 20 километров в час. Впрочем, акула-мако способна достичь скорости и 50 километров в час. Впрочем, подобные скоростные рывки совершает и белая акула. И связаны эти способности акул с теплообменным механизмом, который характерен меч-рыбе или тунцу.
Кстати, кроме хвоста и плавников, у акул есть еще один двигатель - «реактивный», то есть такой же, как и у кальмаров.
Включается он тогда, когда хищник, точно из ракетного сопла, с силой выталкивает воду из жаберных щелей и за счет этого толчка движется вперед. И что удивительно, к такому способу передвижения прибегают в основном спящие на ходу акулы.
Но, оказывается, есть рыбы, которые плавают медленнее, чем летают. Это так называемые настоящие летучие рыбы: у них и впрямь скорость в воде около 30 километров в час, а в полете - достигает 60.
Даже оторвав свое тело от воды, летучая рыба продолжает работать нижней лопастью своего хвостового плавника. Таким путем она получает дополнительное ускорение и увеличивает дальность полета. Используя хвостовой плавник как своеобразный ускоритель, некоторые рыбы, как брошенный по воде камень, лишь коснутся поверхности океана и летят дальше, преодолевая таким образом расстояние в полтора, два и даже три километра.
Летают эти рыбы в основном ночью. Потому что с наступлением темноты на охоту выходят ночные водные хищники, и летучие рыбы спасаются тем, что переходят из водной стихии в воздушную среду .
Самые же быстрые морские млекопитающие - это касатки. Они могут достичь скорости 55,5 километра в час. Этот результат был зафиксирован в Тихом океане в 1958 году.
Живут эти дельфины стайными сообществами. Причем, как показали наблюдения, у них очень прочные семейные связи. Например, в стаде находится сразу несколько поколений, причем случаи агрессивного поведения стада практически не зарегистрированы.