Підручник Рух риб, амфібій та рептилій

Хребетні - досконала група тварин, що освоїла всі три середовища: сушу, воду та повітря. До розгляду способів пересування цієї групи тварин зараз і переходимо.

Всі без винятку риби живуть у воді і непогано навчилися переміщатися в ній. Обтічне тіло більшості риб має торпедоподібну форму; відсутність виступаючих частин і мастило луски зводять опір води під час руху до мінімуму. Переміщення тіла вперед відбувається за рахунок бічних рухів хвоста. Хвостовий плавець згинається та відштовхується від води; поздовжня складова сили опору води проштовхує рибу вперед. У риб із досить довгим тілом плисти вперед допомагає не лише хвіст, а й задня частина тіла. Нарешті, біля довгих вугрів ділянки тіла згинаються у різні боки. Вигини створюються завдяки скороченню міотомів - блоків м'язів, розташованих по обидва боки від хребта.

Акули, що не мають плавального міхура, повинні весь час перебувати в русі - інакше вони опустяться на дно. Їхні грудні та черевні плавці при русі створюють додаткову підйомну силу, під дією якої риба може підніматися або опускатися в товщі води. Відхилення риби від положення рівноваги по вертикалі виправляється грудними та черевними плавцями, а по горизонталі – спинними плавцями. Кут крену стабілізується всіма плавцями відразу. Нервові імпульси, спрямовані на стабілізацію, надходять із півкружних каналів у головний мозок, а звідти доставляються до плавців.

Плавальний міхур кісткових риб забезпечує нейтральну плавучість; щільність риби дорівнює щільності навколишньої води, і їй не потрібно витрачати енергію на підтримку тіла у воді. У зв'язку з цим грудні та черевні плавці стали меншими і служать для забезпечення стійкості або для гальмування (в останньому випадку вони розпрямляються під прямим кутом до тіла). Незалежність роботи грудних плавців дозволяє рибі робити швидкий поворот щодо одного з них. Симетричний хвостовий плавець штовхає тіло вперед.

Плавальний міхур наповнений повітрям, проте відсотковий склад газів може відрізнятись від атмосферного. Зустрічаються відкриті та закриті плавальні бульбашки. Перші з'єднуються із стравоходом; регуляція кількості повітря здійснюється через рот. Другі із стравоходом не пов'язані; повітря при необхідності надходить у міхур і всмоктується з нього через кровоносну систему.

Летючі риби можуть ширяти над поверхнею води

Деякі риби навчилися повзати суходолом (стародавні кістепері риби) або літати (наприклад, леткі риби). Втім, цей політ несправжній: летюча риба вистрибує з води і рахунок своєї швидкості пролітає до 200 м. Її плавці при цьому створюють підйомну силу, що допомагає рибі деякий час утримуватися в повітрі. Однак, ні повітря, ні суша не стали для риб повсякденним місцем проживання.

Після виходу кістеперих риб на сушу плавці перетворилися на справжні кінцівки. У стародавніх амфібій вони прикріплювалися до тіла збоку, що давало можливість повзати, не відриваючись від землі. У прогресивніших хребетних виявлялася тенденція до зміщення кінцівок вниз.Тяжкість тіла розподілялася рівномірно між кінцівками, і тварина витрачала значно менше енергії на підтримку свого тіла.

Парні лапи жаби фактично є членистими важелями, що піднімають тіло над землею і забезпечують його пересування. При повільному русі землі одночасно витягуються вперед кінцівки, розташовані по діагоналі друг від друга; пара кінцівок по іншій діагоналі зігнута. Ці кінцівки підтягують тіло жаби вперед, після чого розгинається інша пара кінцівок.

Рух риб, жаб та змій

При стрибках усі суглоби задніх кінцівок розгинаються одночасно. Сила відштовхування в кілька разів більша за вагу жаби і цілком достатня, щоб жаба стрибнула вперед і вгору. Під час приземлення короткі передні лапи забезпечують амортизацію та пом'якшують удар.

Багато форм амфібій і рептилій непогано вміють плавати, а для вимерлих іхтіозаврів і плезіозаврів вода взагалі була природним середовищем проживання. Інша стародавня форма плазунів – птерозаври – вміли літати, використовуючи махаючий політ, а іноді ширяючи на перетинчастих крилах у висхідних потоках повітря.

Досить різноманітні способи переміщення у змій. Зазвичай вони повзуть поверхнею зі швидкістю кілька кілометрів на годину, S-образно згинаючи в горизонтальній площині. Рух вперед забезпечується рахунок відштовхування задньої поверхнею вигинів від нерівностей грунту. Повзати по гладкій поверхні змії таким чином не можуть, проте цей спосіб добре підходить для плавання. Здатність тривалий час затримувати дихання значно полегшує пересування у питній воді.

Великі змії повзуть як гусениці, за рахунок хвилеподібних скорочень підшкірних м'язів.Щитки на череві тварини відштовхуються від нерівної поверхні ґрунту, і змія повзе по прямій. На сипких пісках змії використовують бічний хід. То передня, то задня частини тіла по черзі перекидаються вперед, змія стрибає по піску, тримаючись боком до напрямку руху. Насамкінець зауважимо, що більшість змій непогано лазять по деревах.

4. Опорно-рухова система риб

Хребет риби складається з великої кількості хребців. У ньому розрізняють тулубний та хвостовий відділи.

Хребці тулубного відділу мають тіло, верхню і нижню дуги . Верхні дуги, слідуючи одна одною, утворюють канал, у якому розташовується спинний мозок. Нижні дуги розростаються убік у вигляді двох поперечних відростків. До них зазвичай прикріплюються ребра.

Верхні та нижні дуги хребців хвостового відділу мають однакову будову. Нижні дуги хребців утворюють канал, де проходять кровоносні судини.

Спереду хребет нерухомо з'єднується з черепом, який складається з мозкової коробки і кісток, що утворюють щелепи, кісток очних ямок і зябрового апарату (зяброві дуги і зяброві кришки).

Деякі кістки (виділені коричневим та жовтим кольором) входять до складу скелета грудного пояса кінцівок.

Під великими зябровими кришками, якщо їх підняти, можна побачити зяброві дуги. Зяброві дуги становлять скелет дихального апарату, тобто. е. виконують функцію опори. Там перебувають зябра.

Більшість м'язів знаходиться в спинній частині тіла риби; найбільш розвинені м'язи, які рухають хвіст.

Плавальний міхур - це орган, що є практично у всіх кісткових риб і розвивається як виріст стравоходу. Він допомагає рибі залишатися на певній глибині, де вага витісняється рибою води дорівнює вазі самої риби. Коли риба опускається нижче цього рівня, її тіло, зазнаючи більшого зовнішнього тиску з боку води, стискається, стискаючи плавальний міхур. При цьому вага об'єму води, що витісняється, зменшується і стає менше ваги риби, і риба починає падати вниз. Чим нижче вона опускається, тим сильнішим стає тиск води, тим більше стискається тіло риби і тим швидше триває її падіння. Навпаки, при випливанні ближче до поверхні газ у плавальному міхурі розширюється і зменшує питому вагу риби, що ще більше виштовхує рибу до поверхні.