Борис Сергеев - Жизнь океанских глубин
У ракообразных отличные весла получаются из усиков. Некоторые ракообразные способны грести всеми грудными и брюшными ножками и похожи на миниатюрную модель гребной галеры. У эвфаузиид одноименные плавательные ножки правой и левой сторон тела с помощью крючковидных шипов сцепляются между собою, что позволяет им осуществлять одновременный, строго синхронный весельный удар. Позвоночные пользуются двухвесельными движителями. У рыб в весла превращены грудные плавники, у ушастых тюленей — передние ласты. А морские черепахи гребут преимущественно передними лапами.
Весельный движитель — двухтактный. Первый такт — холостой ход, подготовка к рабочей фазе. У позвоночных животных это отведение «весла» вперед ребром или в сложенном положении, как поступают со своими лапками птицы. Второй такт — рабочий ход, во время которого «весло» переводится в заднее положение. При этом рабочий элемент максимально расширен и своею наибольшей поверхностью обращен в противоположную от движения животного сторону. Часто оба весла движутся одновременно, а весельный движитель продуцирует пульсирующую движущую силу, возникающую лишь во время более короткого второго цикла.
Немало животных используют брюшко как весло. Резко сгибая и разгибая брюшко и отталкиваясь им от воды, планктонные эвфаузииды совершают стремительные прыжки вперед или назад. Пользуются брюшком креветки. Антенны и грудные ножки во время движения прижаты к телу, что уменьшает трение, а когда креветки хотят зависнуть в толще воды, они принимают вертикальную позу, расправляют парашют — длинные антенны и внутренние ветви грудных ног, но так как этого оказывается недостаточно, неторопливо подгребают брюшными плавательными ножками и наружными ветвями грудных ног.
Неплохих пловцов можно найти и среди крабов. У представителей семейства крабов-плавунцов на пятой паре грудных ножек уплощены последние членики, используемые как рабочие лопасти гребного винта. Когда плавунцы отправляются в плаванье, пятая пара грудных ног работает как пропеллер, то есть совершает взмахи перпендикулярно к направлению движения животного. Это позволяет им развивать скорость до 4 километров в час. Интересно, что плывут крабы боком!
Третья разновидность движителей использует гидрореактивный способ. Сила тяги возникает за счет воды, с силой выбрасываемой из «сопла». Этим способом пользуются медузы. Ритмически сокращая мускулатуру колокола и выталкивая из-под него воду, они плывут короткими толчками. Сходным способом владеют гребешки, чьи крупные раковины курильщики используют под пепельницы. У этих двухстворчатых моллюсков округлая раковина и прямой замочный край. Сильный мускул-замыкатель позволяет резко захлопывать ее створки. При этом вода из раковины выталкивается и гидрореактивный удар подбрасывает «летающее блюдечко». Энергично открывая и захлопывая раковину, гребешок совершает прыжки длиною до 50–70 сантиметров. Очередной прыжок совершается раньше, чем раковина коснется грунта.
Прекрасным водометным движителем владеют аппендикулярии. Для жилья они строят подводное «судно». «Подлодка» имеет заостренный спереди нос. В передней ее части находятся два водозаборных отверстия, перекрытых частой решеткой. Через них внутрь «судна» поступает вода. В задней части корпуса «подводной лодки» находится водометное отверстие. Двигателем служит хвост животного. Его волнообразные движения создают внутри корпуса «судна» ток воды. Она засасывается через передние отверстия, фильтруется и с силой выбрасывается из заднего отверстия, создавая движущую силу.
У оболочников, к которым относятся и аппендикулярии, гидрореактивные движители в большом почете. Огнетелки — коллективные существа. Они образуют свободноплавающую колонию, имеющую форму цилиндрической ракеты с широким соплом на заднем конце. Каждый живой член колонии, использованный на построение стенки цилиндра, является крохотным насосом. Уложенные в один «кирпич», они своими телами образуют стенки «ракеты». Ротовые сифоны отдельных пиростомок обращены наружу, а отверстия клоак открываются внутрь «ракеты». Члены колонии набирают в полость тела забортную воду и, сокращаясь почти одновременно, закачивают ее в полость «ракеты». Оттуда вода выбрасывается наружу, а «ракета» плывет в противоположную сторону.
Самым совершенным гидрореактивным движителем владеют головоногие моллюски: осьминоги, каракатицы и кальмары. Осьминоги — прирожденные пешеходы, а умение плавать необходимо лишь глубоководным. Приспособление для плавания у них далеко от совершенства. Их «руки», окружающие ротовое отверстие, почти до самых кончиков покрыты перепонкой, которая образует солидный «кринолин». В такой «юбке» животное напоминает медузу, несущую на своем куполе небольшое тело осьминога. «Кринолин», сжимаясь, выбрасывает находящуюся под ним воду и вновь превращается в большой колокол, запасая воду для следующего толчка. Он предназначен как для передвижения, так и для охоты. Расширяясь, «кринолин» способствует быстрому поступлению туда воды со всеми находящимися в ней живыми существами, которые в ее струях теряют устойчивость (глубоководные организмы не имеют опыта борьбы с движением воды) и по инерции попадают владельцу «кринолина» прямо в рот.
Основным движителем кальмару служит находящийся на животе мантийный мешок, образованный специальной кожной складкой, в котором находятся жабры. Сюда же сливаются все нечистоты. Заполненная водой мантийная полость составляет 1/3 тела животного. На брюшной стороне, возле того места, где у позвоночных животных шея, находится щель, ведущая в мантийную полость. В нее вставлено сопло ракетного движителя. Благодаря наличию кольцевых мышц владелец подводной «ракеты» имеет возможность регулировать диаметр его жерла. Заполнение мантийной полости забортной водой происходит через длинную мантийную щель. Чем больше щель, тем меньше времени затрачивается на эту процедуру и тем в более частом ритме может работать водометное устройство.
Когда мантийная полость заполнена, щель закрывается. Герметичность обеспечивает запорное устройство. По одному краю щели располагаются хрящевые грибовидные бугорки. На другой стороне углубления. Шляпки бугорков входят в пазы и, как кнопки, застегивают мешок. Когда давление в нем превысит наружное, нижний край прорехи с силой прижимается к верхнему. Для воды остается единственный выход — сопло, откуда она выбрасывается с тем большей скоростью, чем сильнее кольцевые мышцы сжимают его и чем уже водометное отверстие. Заполняя мантийную полость и выбрасывая 5–6 раз в секунду тугую струю воды, уносится стая кальмаров от потревожившего их хищника.
Кальмары — быстроходные и высокоманевренные пловцы. Их обычная скорость — 30–55 километров в час. Чтобы ее обеспечить, струи воды должны вырываться из сопла со скоростью 50–100 километров. Кальмары способны плыть и головой вперед, и хвостом, и в любой момент резко изменить направление движения. Это достигается изменением положения сопла. Если воронка с соплом на конце вытянута вдоль тела, животное плывет вперед хвостом. Когда она изогнута в дугу на 180 градусов и направлена соплом назад, животное плывет головным концом вперед. Маневрировать животным помогает и пара ромбовидных плавников, находящихся в задней части тела. Поймать удирающего и постоянно меняющего курс кальмара — трудная задача для хищника.
Благодаря совместной деятельности плавников и сопла кальмары умеют зависать в воде. При этом животное двигает плавниками, сопло работающего водомета направлено вниз, а тело находится под углом к поверхности воды, причем голова всегда бывает ниже хвоста. Если кальмары двигаются медленно, они используют совместное действие обоих своих движителей и плывут в наклонном положении, слегка приподняв ту часть тела, которая в данном случае выполняет функцию носа судна.
Главу о способах передвижения хочется завершить рассказом о попытках обитателей океана освоить воздушное пространство. Здесь уже говорилось, что с помощью энергичных движений хвоста эвфаузииды совершают в воде прыжки и даже способны выскакивать из воды. Хищным эвфаузиидам это помогает настигать добычу, а «травоядным» — спасаться от преследования.
Среди кальмаров нашлись более талантливые авиаторы, способные совершать планирующий полет, покрывая по воздуху немалое расстояние. Таких умельцев около 10 видов. Дальность полета ограничена весовыми характеристиками их тел. Планировать может лишь мелюзга, животные длиной 20–25 сантиметров. Они умудряются подниматься в воздух на высоту 5–8 метров и легко покрывают расстояние в 50–60 метров. При попутном ветре дальность полета может увеличиваться в несколько раз. Согласно расчетным данным, чтобы оторваться от воды, предполетная скорость кальмаров должна достигать 70 километров в час, при этом скорость выброса воды из сопла — 100–120 километров.
