БИОЛОГИЯ Том 2 - руководство по общей биологии - 2004

18. ОПОРНО-ДВИГАТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА ЖИВОТНЫХ

18.6. Локомоция у позвоночных

18.6.2. Поступательное движение рыб

У таких животных, как кольчатые черви и насекомые, рассмотренных в предыдущих разделах, тело четко сегментировано. Для позвоночных тоже характерно сегментарное строение, однако четко оно прослеживается лишь у немногих животных, в частности у рыб. Осевая мускулатура рыб по обе стороны позвоночника разделена на сегментарные блоки мышц-антагонистов — миотомы, обеспечивающие поступательное движение в воде. С наружной стороны каждый миотом имеет зигзагообразную форму, а внутри прикреплен к двум смежным позвонкам. Позвоночник в целом представляет собой длинный гибкий тяж, который легко изгибается при сокращении миотомов, лежащих по одну сторону от него. Миотомы с обеих сторон позвоночника сокращаются и расслабляются поочередно, их сокращения начинаются от головы рыбы и распространяются к хвосту. Благодаря этим сокращениям возникают волнообразные изгибы, число которых тем больше, чем тоньше и длиннее тело.

1. У рыб с очень компактным телом, таким как Ostracium (кузовок) волнообразное движение всего тела практически невозможно и продвижение вперед приблизительно на 80% осуществляется за счет изгибов хвоста и хвостового плавника. Этот способ локомоции называют кузовковым.

2. Для более удлиненных форм, например акул и большинства костных рыб, характерна скумброидная локомоция. У них волнообразные движения совершает задняя половина тела.

3. Угревидная локомоция характерна для рыб, имеющих очень длинное тело (например, для угрей); такие рыбы перемещаются при помощи волнообразных движений тела.

Эти типы локомоции проиллюстрированы на рис. 18.28.

Перемещение тела вперед, как правило, является результатом движений хвоста и хвостового плавника. При каждом движении хвоста рыба проталкивается сквозь толщу воды, а ее голова отклоняется в сторону, противоположную движению хвоста. При этом возникает боковое сопротивление. Однако боковому движению противодействует инерция воды, окружающей относительно массивную (по сравнению с хвостом) переднюю часть тела и имеющий большую площадь спинной плавник. В воде для смещения тела вбок потребовалось бы значительно большее усилие, чем для проталкивания его вперед. Величина силы, с которой хвост и хвостовой плавник отталкиваются от воды, зависит от: 1) скорости их работы; 2) площади их поверхности; 3) угла, под которым они располагаются по отношению к потоку воды.

Рис. 18.28. Сравнение кузовкового (А), скумброидного (Б) и угревидного (В) типов локомоции. Д — давление хвоста на воду.