25. Особенности движения рыб, водоплавающих птиц и вторичноводных животных

В воде часть энергии расходуется на движение вперед, а часть, чтобы держаться на плаву. Скоростные водные животные используют энергию толчка о воду.

Рыбы отталкиваются туловищем, хвостовым стеблем и хвостовым плавником от воды. В результате изгибания и разгибания туловища в горизонтальной плоскости возникает локомоторная волна.

Есть 2 разновидности

-Угревидная (не высокая скорость, более энергоэкономичен)

-Скумбриевидная (минимальное гидродинамическое сопротивление, хвостовой плавник обеспечивает высокую маневренность)

Птицы при плавании на поверхности воды используют преимущества облегченного тела. Линейные локомоции обеспечиваются за счет поочередных гребных движений лап, имеющих перепонки между пальцами. При нырянии такие птицы выпускают воздух из воздушных мешков. Низкий удельный вес птицы затрудняет ныряние, поэтому при ловле добычи многие птицы способны нырять с пикирования.

26. Особенности движения птиц

Для птиц основной способ передвижения – полет, но в ветвях, по земле и воде они передвигаются с помощью задних конечностей. Исходным типом движения было лазание с ветки на ветку, а затем прыжки и планирование. Поэтому у большинства птиц 3 пальца направлены вперед, один (первый) – назад; такая лапа прочно охватывает ветку, но оптимальное удержание на ветке обеспечивается, когда 2 пальца направлены вперед и 2 (первый и четвертый) – назад (попугаи, кукушки, дятлы). Когда птица садится на ветку, ноги ее сгибаются, сухожилия натягиваются, и пальцы плотно зажимают ветку даже при расслаблении мышц, когда птица спит.

По земле древесно-кустарниковые виды прыгают, а наземные ходят и бегают, попеременно переставляя ноги.

Плавание. Благодаря оперению и воздушным мешкам, удельный вес всех птиц меньше единицы, поэтому любая птица в воде не тонет и, при необходимости, плывет. Опорой тела плывущей птице служит вода; ноги отводятся несколько назад. При движении лапы назад пальцы растопыриваются, перепонка расправляется, и производится толчок (гребок).

Полет. Во всех системах органов у птиц выявляются особенности, связанные с обеспечением полета (размеры, форма тела, площадь крыльев, форма хвоста, длина шеи и конечностей, пневматичность костей и т.д.). Полет птиц подразделяется на 2 типа: активный, или машущий и пассивный, или планирующий (используется энергия воздушных потоков или потенциальная энергия собственного веса).

27. Биомеханика полета: виды полета

Наиболее важной морфологической адаптацией к воздушной среде следует считать крыло.

Крыло — это несущая плоскость, которая формируется маховыми перьями.

Для того чтобы крыло генерировало подъемную силу, птица должна набрать стартовую скорость. Тогда воздушный поток распределяется относительно плоскости крыла таким образом, что под крылом создается повышенное давление воздуха. Над верхней поверхностью крыла воздух движется быстрее, в результате чего возникает относительное разрежение. Возникает подъемная сила, которой птица манипулирует за счет изменения угла атаки, площади крыла, торможения хвостовыми перьями.

Поддерживается скорость движения в воздухе разными способами. Разные птицы развивают в воздухе различную скорость. Она зависит от размера и формы крыла, способности птицы менять форму крыла в процессе полета, от частоты взмахов крыльями, а также от способности птицы использовать энергию воздушных потоков. Принято выделять несколько типов полета: машущий, планирующий (парящий), зависающий полет.

Машущий полет предполагает наличие у птицы коротких и умеренно широких крыльев и хорошо развитых грудных мышц, как, например, у голубя. Частота взмахов крыла у голубя составляет примерно 2 взмаха в 1 секунду, у более крупных птиц она реже.

В организации полета важную роль играет оперение птицы. Оно придает телу обтекаемость, амортизирует влияние воздушных потоков. При толчке маховые перья смыкаются за счет сцепления крючков и бороздок и формируют относительно жесткую несущую плоскость крыла. При подъеме крыла перья размыкаются, в результате чего сопротивление воздуха резко уменьшается. При посадке птица прекращает махи крыльями, удерживая их под необходимым углом.

Планирующий полет. При планирующем полете птицы используют энергию движения воздушных потоков. Птицы имеют большую площадь крыла или за счет длины (фрегат), или за счет длины и ширины (орлы). При планировании птицы крыло принимает максимальную длину и устанавливается в пределах плоскости движения под углом 90° по отношению к продольной оси тела. При планировании птица перемещаются без потери высоты или даже набирают высоту при минимальных затратах энергии.

Такие птицы, как орлы, коршуны, в меньшей мере вороны, при планировании используют энергию восходящих и нисходящих потоков воздуха. Поверхность земли прогревается и остывает неравномерно. Более теплый воздух вытесняется холодным, вследствие чего имеет место вертикальное перемещение воздушных масс.

Зависающий полет. Данный тип движений в воздухе представляется наиболее энергоемким. Чтобы оставаться на месте и не потерять высоту, птицы одновременно должны создавать большую подъемную силу и торможением гасить линейное продвижение. В зависающем полете птицы производят махи крылом с большой частотой (порядка 50 взмахов в секунду). У таких птиц (пустельга, колибри) мышцы, приводящие в движение крыло, имеют очень большую массу. Тяга создается работой легкого и очень подвижного крыла, в составе которого преобладают длинные и относительно жесткие маховые перья 1-го порядка. Маховых перьев 2-го порядка у птиц, пользующихся зависающим полетом, не 12, а всего 6.