big-archive.ru

Большой информационный архив

                       

Передвижение наземных организмов

Мышечная активность наземных млекопитающих отличается исключительным разнообразием и включает, кроме собственно перемещения тела, многие формы «деятельности».

Низшие млекопитающие — однопроходные, сумчатые и неполнозубые — представляют в этом отношении крайне пеструю картину. Среди однопроходных утконос сравнительно малоподвижен на суше и более подвижен в воде; он хорошо плавает, ныряет и роет землю. Мышечная сила утконоса (особенно спинных мышц) очень значительна, что позволяет ему быстро передвигаться во время плавания и при зарывании в землю. Ехидна — ночное наземное животное, более подвижна. Для нее характерны ходьба, бег и особенно рытье земли.

Сумчатые млекопитающие включают очень разнообразные формы, начиная от малоподвижных сумчатых кротов и кончая сумчатыми копытными. К последней группе относятся кенгуру. Наряду с малыми скоростями у сумчатых наблюдаются и большие, которые развивает кенгуру, способный делать прыжки 6—10 м длиной. Бег и прыжки у большого кенгуру настолько интенсивны, что по скорости передвижения (до 90 км/ч) с ним не может сравниться ни одно животное.

Чрезвычайно большой интерес представляет мышечная деятельность представителя американских неполнозубых (Edentata) — ленивцев. Их отличительная особенность— исключительная медленность движений, причем каждый шаг может продолжаться до минуты и более.

Как древесные животные, ленивцы висят вниз головой и в такой же позе совершают переходы по ветвям. Для ленивцев характерна низкая температура тела —31,5— 36,0° С. У беременной самки ленивца значительно более постоянная температура тела, не понижающаяся даже при охлаждении (наружная температура 10°С); разница между температурой тела беременной и небеременной самки достигает 12° С. При введении американскому ленивцу (Bradypus tridactilis) экстрактов щитовидной железы и гипофиза не обнаружилось повышения двигательной активности и повышения температуры тела. Таким образом, медлительность, с которой совершаются мышечные сокращения у ленивца, не зависит от гормональных влияний, а связана, по-видимому, с особенностями его нервной системы.

Насекомоядные (Insectivora) — большей частью ночные животные — обладают очень небольшой скоростью движения. Тем не менее мышечная деятельность насекомоядных довольно разнообразна. Так, для ежа и землероек характерны ходьба, бег и роющая деятельность; для крота — исключительно развитая роющая деятельность, для выхухоли — плавание.

Чрезвычайно большую мышечную работу выполняет крот, питание которого осуществляется только под землей путем выкапывания дождевых червей и личинок насекомых. Эта исключительно интенсивная мышечная деятельность крота находит свое отражение в высоком содержании Нb в теле — до 11,8 г на 1 кг веса тела, тогда как у полевок всего около 7,0 г.

У ежа сильно развита кожная мускулатура, имеющая первостепенное значение при осуществлении оборонительного рефлекса — скручивания в шар. Это поперечнополосатая мускулатура большой мощности. Еж имеет три мышечные системы: поддерживающую позу, стягивающую кожный покров и тело ежа в шар, и стягивающую кожу над головой. Исследование роющей деятельности ежей разных видов — европейского и ушастого — показало, что ушастый еж вырывает в два раза меньше земли, чем обыкновенный, но роет вдвое дольше и при этом затрачивает в 1,5 раза меньше энергии на 1 кг вырытой земли. По-видимому, значительная способность к длительному рытью, свойственная степным формам, накладывает отпечаток на физиологические реакции этих близких видов животных. В таблице 38 приведены некоторые из данных, полученных при сравнении двух видов ежей. Длительное рытье создает и особый тип выполнения этой работы — с небольшой интенсивностью потребления кислорода в единицу времени и с более экономным расходованием энергии.

Рукокрылые, или летучие мыши (Chiroptera),— отряд млекопитающих, приспособленных к полету и к покою при висении головой вниз в состоянии повышенного тонуса задних конечностей. Медленные переползания по горизонтали сравнительно редко наблюдаются в природе. У летучих мышей можно наблюдать ползание вверх по вертикальной стене задним концом тела вперед. Полет осуществляется благодаря исключительно большой летательной перепонке, представляющей складку кожи, натянутую между туловищем и задними и передними конечностями, а также пальцами передних конечностей и хвостом. Очень развита у них грудная мускулатура при сравнительно слабой тазовой. В зависимости от строения летательных перепонок различают острокрылые, длиннокрылые виды и ширококрылые, относительно тупокрылые (Огнев, 1951). Первые являются весьма быстрыми летунами, вторые — медленными. А. П. Кузякин (1950) различает три типа полета у летучих мышей: гребной, порхающий и планирующий. Схемы движений при этих трех формах полета приведены на рисунке 80 (кадры киносъемки). Гребной полет характерен для большой ночницы, малого подковоноса. При порхающем полете животное удерживается на месте и поднимается вверх. Такой полет позволяет летучей мыши-ушану подхватывать спящих насекомых. Эта форма полета свойственна не только медленно летающим летучим мышам (ширококрылым), но и быстро летающим (например, длиннокрыл

южноевропейский — Miniopterus schreibersii). Скорость полета летучих мышей, по-видимому, не превышает 8— 10 м/сек.

Грызуны (Rodentia)—отряд млекопитающих, насчитывающий наибольшее количество видов, населяют все климатические зоны земного шара. По количеству не только видов, но и особей грызуны занимают, несомненно, доминирующее место среди млекопитающих.

У грызунов встречаются всевозможные проявления мышечной деятельности. Так, у летяг наблюдаются элементы полета по типу затяжных прыжков, близких к прыжкам белки. Среди грызунов немало плавающих и ныряющих, многие развивают большую скорость бега, например тушканчики, зайцы. У египетского тушканчика (длина тела от конца морды до основания хвоста 130 мм) задние конечности имеют длину 161 мм, что

позволяет ему делать прыжки в 2,5 м. При этом развивается скорость до 40 км/ч. Многие грызуны хорошо лазают (белки, черные крысы и др.). Большинству грызунов свойственна интенсивная роющая деятельность и интенсивное грызение как пищевых, так и непищевых объектов. Если прибавить к этому многочисленные позы, принимаемые грызунами в связи с ориентировочными оборонительными реакциями (например, поза столбика у суслика), то совершенно очевидно большое многообразие мышечной деятельности, связанное с разнообразными условиями жизни этого отряда.

На весьма распространенной у этого отряда роющей деятельности можно наблюдать смену форм движений, что позволяет грызунам выполнять сравнительно тяжелую работу на протяжении многих часов подряд. На рисунке 81 приведены данные, сопоставляющие режим роющей деятельности лесной мыши и слепца. Ясно видно, что интенсивная роющая деятельность слепца в значительной мере более непрерывна, чем у лесной мыши. Здесь имеет значение и прямой отдых, и смена интенсивной мышечной работы на более легкую (очистка шкурки), что ускоряет процесс восстановления (эффект Сеченова).

Многообразие форм мышечной деятельности связано с многообразием морфологических приспособлений: длины ног, хвоста, ушей, особенностей строения кисти и т. д. Эти данные прекрасно изложены в книге С. И. Огнева «Экология млекопитающих». Для грызунов характерна большая пластичность их мышечной деятельности.

А. Н. Северцов (1922) считал, что изменения в поведении организмов имеют огромное приспособительное значение для сохранения вида в целом в новых условиях существования. Действительно, многие грызуны, например крысы, способны приспосабливаться в своих движениях к окружающей обстановке; например, александрийская крыса (Rattus rattus alexandrinus) —лазать по канатам, проводам и т. п. Кролики, живущие в Западной Европе на земле в норах, при переселении в леса Австралии легко переходят к древесному образу жизни. Необычайная пластичность двигательных функций отличает не только отдельных индивидуумов, но и отряд ,в целом.

Как показано в таблице 39, многие грызуны способны развивать при движении — беге очень большие скорости.

Хищные млекопитающие (Carnivora) представляют со стороны их мышечной деятельности большой интерес, поскольку некоторые их представители (собаки и кошки) служат наиболее распространенными лабораторными животными.

Наземные хищные отличаются необычайным приспособлением к выполнению различной по интенсивности мышечной работы. У них прекрасно развиты механизмы распределения крови, регуляции дыхания, изменения дыхательной функции крови, обеспечивающие очень интенсивный и дифференцированный перенос кислорода. У хищных встречаются очень разнообразные формы мышечной деятельности (рытье, грызение, прыжки, бег, ползание, плавание). По скорости .выполнения движений хищные неоднородны. Так, барсук, медведь обладают медленными движениями, а волк, собака, лисица развивают при беге очень большую скорость. Максимальная скорость бега у волка достигает 45 км/ч, причем такая скорость может поддерживаться 15 км подряд. У лисицы скорость бега не превышает (по тем же данным) 35 км/ч (Зверев, 1948).

Среди копытных встречаются представители с большой скоростью движения: кабарга, сайга, передвигаясь прыжками, могут развивать скорость 70—80 км/ч (табл. 40).

С другой стороны, здесь встречаются такие животные, как верблюд, с очень характерными медленными движениями, но своеобразным режимом работы и отдыха. Любопытные данные в этом отношении приводит Н. М. Пржевальский (1888), который указывает, что для верблюда характерна способность очень интенсивно работать в течение недель и месяцев, но отдых, требующийся после этого, продолжается от 2 до 3 месяцев, а иногда и до года. Опыт монголов по содержанию этих животных показывает, что такой режим необходим для восстановления рабочего потенциала животного. Подобные же факты известны из практики спорта и у человека, когда для устранения явлений перетренировки требуется длительный отдых.

Очень большой интерес представляют наиболее близкие к человеку млекопитающие — обезьяны. Переходные формы между приматами и прочими млекопитающими—полуобезьяны (тупайи, лемуры) Prosimiae — отличаются крайне однообразным типом движений, мало подвижны. Эти по преимуществу ночные лазающие животные с очень узким ареалом, по существу, связаны с очень ограниченными условиями обитания. Физиология почти не изучена. Низшие обезьяны по сравнению с человеком и хищниками отличаются чрезвычайным непостоянством условий внутренней среды. Такие константы, как температура тела, уровень сахара в крови, дыхание подвержены у низших обезьян закономерным изменениям в течение суток (что связано с суточными изменениями возбудимости центральной нервной системы), а также с большими колебаниями при выполнении даже кратковременной мышечной деятельности.

Средний путь, проделываемый обезьяной в большой клетке (объемом 7,7 м3), составляет около 10—12 км в сутки, т. е. около 1 км/ч активности (Щербакова, 1949). Обезьяны-гамадрилы способны за 6 ч пробежать в третбане около 38 км (Г. М. Черкович). При этом, однако, наблюдалось значительное утомление, выразившееся в повышении температуры в ночные часы. Моторная функция обезьян чрезвычайно разнообразна и складывается из сложного сочетания врожденных и приобретенных в течение индивидуальной жизни движений. Среди обезьян не все виды отличаются богатством движений. Особенно разнообразны движения у древесных видов (макак). Наземные виды (павианы) отличаются более однообразными движениями и несколько большим постоянством физиологических функций.

Наиболее важный момент в эволюции моторики обезьян — переход их к передвижению на задних конечностях. При этом передние конечности освобождаются для более сложной, но у низших обезьян еще достаточно примитивной деятельности. Передвижение обезьян происходит в основном на четырех ногах (особенно убегание от опасности); движения кисти, а также ряд других, связанных с жизнью стада и воспитанием детенышей, происходят при стоянии на двух ногах. Важно отметить, что скорость передвижения на двух ногах в 4 раза меньше скорости передвижения на четырех. В эволюции такое падение скорости компенсировалось развитием передних конечностей и образованием более сложных жизненно важных форм движения (поиски и лучшее выбирание пищи, сложные прыжки и т. п.).

Полное отсутствие физиологических данных о мышечной деятельности высших человекообразных обезьян не позволяет продолжать обзор и связать его непосредственно с особенностями физиологии мышечной деятельности человека. Можно отметить малую интенсивность и скорость мышечной деятельности у высших обезьян, являющихся животными также с узким ареалом, с трудом приспосабливающихся к изменениям условий среды, питания и существования.

Мышечная деятельность человека отличается значительным разнообразием, причем характерны большие возможности тренировки скорости и выносливости. Вся мышечная работа человека протекает при относительно неглубоких изменениях постоянства внутренней среды, а чрезмерная чувствительность высокоорганизованной нервной системы человека ко всяким колебаниям последней не мешает проведению работы в крайних пределах.

По своим возможностям к осуществлению мышечной деятельности человек, разумеется, уступает многим из рассмотренных животных форм, но по многообразию форм движений он их значительно превосходит.

 

Предыдущая глава ::: К содержанию ::: Следующая глава

 

                       

  Рейтинг@Mail.ru    

Внимание! При копировании материалов ссылка на авторов книги обязательна.