Eläinten liikkuminen - Animal locomotion

Animal liikkumiskyky , vuonna etologian , on mitä tahansa monista menetelmistä, jotka eläimet käyttävät siirtyä paikasta toiseen. Jotkut liikkumistavat ovat (alun perin) itseliikkuvia, esim. Juoksu, uinti, hyppy, lentäminen, hyppiminen, huiman ja liukuminen. On myös monia eläinlajeja, jotka ovat riippuvaisia ​​kuljetusympäristöstään, liikkuvuustyypistä, jota kutsutaan passiiviseksi liikkeeksi , esim. Purjehdus (jotkut meduusat), kiting (hämähäkit), vierittäminen (jotkut kovakuoriaiset ja hämähäkit) tai ratsastus muilla eläimillä ( foori ).

Eläimet liikkuvat monista syistä, kuten löytääkseen ruokaa , puolison , sopivan mikro -asuinpaikan tai paetakseen saalistajia . Monille eläimille kyky liikkua on eloonjäämisen kannalta välttämätön, ja siksi luonnollinen valinta on muokannut liikkuvien organismien käyttämiä liikkumismenetelmiä ja mekanismeja. Esimerkiksi muuttavia eläimiä, jotka matkustavat suuria etäisyyksiä (kuten arktinen tiira ), on tyypillisesti liikkumismekanismi, joka maksaa hyvin vähän energiaa etäisyysyksikköä kohden, kun taas muuttumattomilla eläimillä, joiden on usein liikuttava nopeasti paetakseen saalistajia, on todennäköisesti energiakustannuksia, mutta erittäin nopea, liikkuminen.

Anatomisia rakenteita, joita eläimet käyttävät liikkeeseen, mukaan lukien silmät , jalat , siivet , käsivarret , evät tai hännät, kutsutaan joskus liikkuviksi elimiksi tai liikkumisrakenteiksi .

Etymologia

Termi " liikkuminen" muodostuu englanniksi latinalaisesta loco "paikasta" (ablatiivi locus "paikka") + motio "liike, liikkuva".

Liikkuminen eri medioissa

Eläimet liikkua, tai neljä ympäristötyypeistä: vesiympäristön (tai veden), maanpäälliset (maassa tai muulle pinnalle, kuten puissa , tai puu-asunnon), fossorial (metro), ja antenni (ilmassa). Monet eläimet-esimerkiksi osittain vedessä eläimiä, ja sukellus linnut -regularly liikkua enemmän kuin yhden tyyppinen väliaine. Joissakin tapauksissa niiden siirtämä pinta helpottaa niiden liikkumismenetelmää.

Aquatic

Uima

Vedessä pysyminen pinnalla on mahdollista käyttämällä kelluvuutta. Jos eläimen keho on vähemmän tiheä kuin vesi, se voi pysyä pinnalla. Tämä vaatii vain vähän energiaa pystysuoran asennon ylläpitämiseksi, mutta enemmän energiaa liikkumiseen vaakatasossa verrattuna vähemmän kelluviin eläimiin. Vetää havainnut vedessä on paljon suurempi kuin ilmassa. Morfologia on siksi tärkeä tehokkaan liikkumisen kannalta, mikä on useimmissa tapauksissa välttämätöntä perustoiminnoille, kuten saaliin pyytämiselle . Fusiform, torpedon kaltainen kehon muoto näkyy monissa vesieläimissä, vaikka mekanismit, joita he käyttävät liikkumiseen, ovat erilaisia.

Ensisijainen keino, jolla kalat tuottavat työntövoimaa, on kehon värähtely sivulta toiselle, jolloin aallon liike päättyy suureen häntäevään . Hienosäätö, kuten hitaat liikkeet, saavutetaan usein rintaevien (tai merinisäkkäiden eturaajojen) työntövoimalla . Kalaa, esimerkiksi spotted ratfish ( Hydrolagus colliei ) ja batiform kala (sähköinen säteet, saharauskut, kitararauskut, luistimet ja stingrays) käyttää rintaeviä ensisijaisena keinona liikkumiskyky, jota joskus kutsutaan labriform uinti . Merinisäkkäät värähtelevät kehoaan ylös- ja alaspäin (dorso-ventral). Muut eläimet, kuten pingviinit, sukellusankat, liikkuvat veden alla tavalla, jota on kutsuttu "vesilentämiseksi". Jotkut kalat ajavat itseään ilman kehon aaltoa, kuten hitaasti liikkuvissa merihevosissa ja Gymnotuksessa .

Muut eläimet, kuten pääjalkaiset , käyttävät suihkukoneella nopeaa matkaa, ottavat vettä ja suihkuttavat sen takaisin räjähtävässä purskeessa. Muut uivat eläimet voivat luottaa pääasiassa raajoihinsa, aivan kuten ihmisetkin uidessaan. Vaikka elämä maalla on peräisin meristä, maaeläimet ovat palanneet vesielämään useaan otteeseen, kuten täysin vedessä elävät valaat , jotka ovat nyt hyvin erilaisia ​​kuin maanpäälliset esi -isänsä.

Delfiinit ratsastavat joskus veneiden luomia keula -aaltoja tai surffaavat luonnollisesti murtuvilla aalloilla.

Pohjalainen

Pohjamuotoinen liikkuminen on eläinten liikkumista, jotka elävät vesiympäristössä, sen sisällä tai lähellä sitä. Meressä monet eläimet kävelevät merenpohjan yli. Piikkinahkaiset liikkuvat pääasiassa putkijaloillaan . Putken jaloissa on tyypillisesti imutyynyn muotoinen kärki, joka voi luoda tyhjiön lihasten supistumisen kautta. Tämä, yhdessä joidenkin tahmeutta alkaen eritystä limaa , tarjoaa tarttuvuus. Putkien jalkojen supistusten ja rentoutumisten aallot liikkuvat pitkin tarttunutta pintaa ja eläin liikkuu hitaasti pitkin. Jotkut merisiilit käyttävät myös piikkejään pohjaeliöstöön.

Raput kävelevät tyypillisesti sivuttain (käyttäytyminen, joka antaa meille sanan rapu ). Tämä johtuu jalkojen niveltymisestä, mikä tekee sivuttain kulkemisesta tehokkaampaa. Jotkut raput kävelevät kuitenkin eteenpäin tai taaksepäin, mukaan lukien raninidit , Libinia emarginata ja Mictyris platycheles . Jotkut raput, erityisesti Portunidae ja Matutidae , kykenevät myös uimaan, erityisesti Portunidae, koska niiden viimeiset kävelyjalat on litistetty uimameloiksi .

Stomatopod, Nannosquilla decemspinosa , voi paeta pyörimällä itsekulkevaan pyörään ja kääntymässä taaksepäin nopeudella 72 rpm. He voivat matkustaa yli 2 metriä käyttämällä tätä epätavallista liikkumismenetelmää.

Vesipinta

Velella , sivumerenkulkija , on cnidarian, jolla ei ole muita käyttövoimia kuin purjehdus . Pieni jäykkä purje heijastuu ilmaan ja saa tuulen. Velella -purjeet suuntautuvat aina tuulen suuntaan, jossa purje voi toimia aerofoilina , joten eläimet pyrkivät purjehtimaan alaspäin tuulessa pienessä kulmassa.

Vaikka suuret eläimet, kuten ankat, voivat liikkua vedessä kellumalla, jotkut pienet eläimet liikkuvat sen yli murtautumatta pinnan läpi. Tämä pintaliikenne hyödyntää veden pintajännitystä . Tällä tavalla liikkuviin eläimiin kuuluu vesilukko . Vedenohjaimissa on jalat, jotka ovat hydrofobisia , estäen niitä häiritsemästä veden rakennetta. Basiliski -lisko käyttää toista liikuntamuotoa (jossa pintakerros on rikki) .

Antenni

Aktiivinen lento

Painovoima on ensisijainen este lennolle . Koska millään organismilla on mahdotonta olla niin alhainen tiheys kuin ilmassa, lentävien eläinten on tuotettava riittävä nosto noustakseen ja pysyäkseen ilmassa. Yksi tapa saavuttaa tämä on siivet , jotka ilman läpi liikuttaessa aiheuttavat ylöspäin suuntautuvan nostovoiman eläimen kehoon. Lentävien eläinten on oltava erittäin kevyitä lentääkseen, ja suurimmat elävät lentävät eläimet ovat noin 20 kilon lintuja. Muita rakenteellisia mukautuksia lentäviin eläimiin ovat vähentynyt ja jakautunut ruumiinpaino, fusiforminen muoto ja voimakkaat lentolihakset; voi olla myös fysiologisia sopeutumisia. Aktiivinen lento on kehittynyt itsenäisesti vähintään neljä kertaa hyönteisten , pterosaurusten , lintujen ja lepakoiden osalta . Hyönteiset olivat ensimmäinen taksoni, joka kehitti lennon, noin 400 miljoonaa vuotta sitten (mya), jota seurasivat pterosaurukset noin 220 mya, linnut noin 160 mya, sitten lepakoita noin 60 mya.

Liukuminen

Jotkut (puoliksi) puumaiset eläimet vähentävät putoamisnopeuttaan liukumalla aktiivisen lennon sijaan . Liukuminen on ilmaa raskaampaa lentoa ilman työntövoimaa ; termi "volplaning" viittaa myös tähän lentotapaan eläimillä. Tämä lentotapa sisältää lentämisen vaakasuunnassa pidemmän matkan kuin pystysuoran, ja siksi se voidaan erottaa yksinkertaisesta laskuvarjosta. Purjelento on kehittynyt useammin kuin aktiivinen lento. On esimerkkejä liukuvat eläinten useita merkittäviä taksonominen luokkia kuten selkärangattomat (esim luisto muurahaiset ), matelijat (esim porrastettuja lentävät käärme ), sammakkoeläimiä (esim lentävät sammakko ), nisäkkäät (esim sokeriorava , orava glider ).

Jotkut vesieläimet käyttävät myös luistoa säännöllisesti, esimerkiksi lentäviä kaloja , mustekalaa ja kalmaria. Lentävien kalojen lennot ovat tyypillisesti noin 50 metriä (160 jalkaa), vaikka ne voivat käyttää aallon etureunan nousulaitteita jopa 400 metrin (1300 jalan) etäisyyksien kattamiseen. Lentää liukua ylös vedestä, lentävä kala liikuttaa häntäänsä jopa 70 kertaa sekunnissa. Useat valtameren kalmarit , kuten Tyynenmeren lentävä kalmari , hyppäävät vedestä paetakseen saalistajia, mikä on samanlainen mukautuminen kuin lentävillä kaloilla. Pienet kalmarit lentävät parvissa, ja niiden on havaittu kattavan jopa 50 metrin etäisyydet. Pienet evät vaipan takaosassa auttavat vakauttamaan lennon liikettä. Ne poistuvat vedestä karkottamalla vettä suppilostaan, ja joidenkin kalmarien on havaittu jatkavan veden suihkuttamista, kun ne tuottavat työntövoimaa myös veden poistumisen jälkeen. Tämä voi tehdä lentävästä kalmarista ainoat eläimet, joilla on suihkukäyttöinen ilmakuljetus. Neon liitokalmari on havaittu liitää etäisyyksien yli 30 m, on jopa 11,2 m / s.

Kohoava

Kohoavat linnut voivat ylläpitää lentoaan ilman siipien heilumista käyttämällä nousevia ilmavirtoja. Monet liukuvat linnut kykenevät "lukitsemaan" laajennetut siipensä erikoistuneen jänteen avulla. Lentävät linnut voivat vuorotellen liukua nousun aikana nousevan ilman kanssa . Käytetään viittä päähissityyppiä : terminaalit , harjahissi , suojaaallot , lähentymiset ja dynaaminen nousu .

Esimerkkejä lintujen lentävistä lennoista ovat seuraavat:

• Termostaatit ja konvergenssit ryöstöläisten , kuten korppikotkien, toimesta
• Harjuhissi lokkien lähellä kallioiden lähellä
• Aaltojen nosto muuttavien lintujen kautta
• Dynaamiset vaikutukset lähellä merenpintaa albatrosseilla

Ilmapalloilu

Ilmapalloilu on hämähäkkien käyttämä liikkumismenetelmä. Tietyt silkkiä tuottavat niveljalkaiset , enimmäkseen pienet tai nuoret hämähäkit, erittävät ilmapalloa varten erityistä kevyttä gossamer-silkkiä , joka kulkee joskus suuria matkoja korkealla.

Maanpäällinen

Maassa liikkumisen muotoja ovat kävely, juoksu, hyppy tai hyppy , vetäminen ja ryömintä tai liukuminen. Täällä kitka ja kelluvuus eivät ole enää ongelma, mutta vahva luuranko ja lihaksikehys vaaditaan useimmille maaeläimille rakenteellisen tuen saamiseksi. Jokainen askel vaatii myös paljon energiaa voittaa inertia , ja eläimet voivat varastoida elastista potentiaalista energiaa niiden jänteet Tämän ongelmaan. Tasapainoa tarvitaan myös maalla liikkumiseen. Ihmisen vauvoilla oppivat indeksointi ennen ne pystyvät kahdelle jalalle, mikä edellyttää hyvää koordinaatiota sekä fyysistä kehitystä. Ihmiset ovat kaksijalkaisia eläimiä, jotka seisovat kahdella jalalla ja pitävät yhden maassa aina kävellessään . Kun käytössä vain yksi jalka on maassa kerrallaan korkeintaan ja molemmat lähtevät kentällä lyhyesti. Suuremmilla nopeuksilla vauhti auttaa pitämään kehon pystyssä, joten enemmän energiaa voidaan käyttää liikkeessä.

Hyppääminen

Hyppy (suolaus) voidaan erottaa juoksemisesta, laukkaamisesta ja muista askeleista, joissa koko keho on tilapäisesti ilmassa, antennivaiheen suhteellisen pitkä kesto ja suuri käynnistyskulma. Monet maaeläimet käyttävät hyppäämistä (mukaan lukien hyppy tai hyppy) paetakseen saalistajia tai saadakseen saalista - kuitenkin suhteellisen harvat eläimet käyttävät tätä ensisijaisena liikkumismuotona. Niihin kuuluvat kenguru ja muut makropodit, kani , jänis , jerboa , hyppyhiiri ja kengururotta . Kengururot hyppäävät usein 2 metriä ja kuulemma jopa 2,75 metriä nopeudella jopa lähes 3 m/s (6,7 mph). He voivat nopeasti muuttaa suuntaa hyppyjen välillä. Banneripyrän kengururotin nopea liikkuminen voi minimoida energiakustannukset ja saalistusriskin. Sen käyttö "liikuttaa-jäädyttää" -tila voi myös tehdä siitä vähemmän havaittavan öisille saalistajille. Sammakot ovat kokoonsa nähden kaikkien selkärankaisten parhaat hyppääjät. Australian rakettisammakko, Litoria nasuta , voi hypätä yli 2 metriä (6 jalkaa 7 tuumaa) eli yli viisikymmentä kertaa sen kehon pituuden.

Peristaltiikka ja silmukointi

Muut eläimet liikkuvat maanpäällisissä elinympäristöissä ilman jalkojen apua. Kastematot ryömivät peristaltiikan kautta , samat rytmiset supistukset, jotka kuljettavat ruokaa ruoansulatuskanavan läpi.

Iilit ja geometristen koiden toukat liikkuvat silmukoimalla tai sahaamalla. Toinen pää on kiinnitetty ja toinen pää projisoitu eteenpäin peristalttisesti, kunnes se koskettaa alas niin pitkälle kuin se voi ulottua; sitten ensimmäinen pää vapautetaan, vedetään eteenpäin ja kiinnitetään uudelleen; ja sykli toistuu. Iilojen tapauksessa kiinnitys tapahtuu imemällä rungon kummassakin päässä.

Liukuva

Alhaisen kitkakertoimensa ansiosta jää tarjoaa mahdollisuuden muille liikkumistavoille. Pingviinit vaeltelevat jaloillaan tai liukuvat vatsallaan lumen poikki, liike , jota kutsutaan kelkkaksi , joka säästää energiaa liikkuessaan nopeasti. Jotkut sorkkajalkaiset käyttävät samanlaista käyttäytymistä, jota kutsutaan kelkkailuksi .

Kiipeily

Jotkut eläimet ovat erikoistuneet liikkumaan ei-vaakasuorilla pinnoilla. Yksi tällaisten kiipeilyeläinten yleinen elinympäristö on puissa ; esimerkiksi gibboni on erikoistunut puissa liikkeen, matkustaa nopeasti brachiation (katso alla ).

Toiset, jotka asuvat kalliopinnoilla, kuten vuorilla, liikkuvat jyrkillä tai jopa lähes pystysuorilla pinnoilla tasapainottamalla ja hyppäämällä. Ehkä kaikkein poikkeuksellinen ovat erityyppiset vuori-asunnon caprids (esim harjalammas , jäkättää , ibex , Rocky Mountain vuohi jne), jonka sovitukset voivat sisältää pehmeä kumimainen tyynyn välistä sorkat pitoa, sorkat terävillä keratiini vanteet majoittumiseen pienille jaloille ja näkyville kastekynsille. Toinen tapaus on lumileopardi , jolla on tällaisten kapriidien saalistajana myös upea tasapaino ja hyppykyky, kuten kyky hypätä jopa 17  metriin  .

Hieman valoa eläimet pystyvät kiipeämään sileät silkkaa pintoja tai ripustaa ylösalaisin tarttuvuuden avulla luuserit . Monet hyönteiset voivat tehdä tämän, vaikka paljon suuremmat eläimet, kuten gekot, voivat myös suorittaa samanlaisia ​​saavutuksia.

Kävely ja juoksu

Lajeilla on eri määrä jalkoja, mikä aiheuttaa suuria eroja liikkumisessa.

Nykyaikaisilla linnuilla, vaikka ne on luokiteltu tetrapododeiksi , on yleensä vain kaksi toiminnallista jalkaa, joita jotkut (esim. Strutsi, emu, kiivi) käyttävät ensisijaisena kaksijalkaisena liikkumismuotonaan. Muutama nykyaikainen nisäkäslaji on tavallisia kaksijalkaisia ​​eli niiden normaali liikkumismenetelmä on kaksijalkainen. Näitä ovat macropods , kenguru rotat ja hiiret , springhare , hyppii hiiret , pangolins ja homininan apinoita. Kaksijalkaisuutta esiintyy harvoin maaeläinten ulkopuolella - vaikka ainakin kahdenlaisia mustekalalajeja kävelee kaksijalkaisesti merenpohjalla kahta kättä käyttäen, joten he voivat käyttää muita käsivarsia naamioida itsensä levien tai kelluvan kookospähkinän mattoina.

Ei ole kolmijalkaisia ​​eläimiä-vaikka joitain makropodeja, kuten kenguruja, jotka vaihtavat painonsa lihaksikkaalle hännälle ja molemmille takajaloilleen, voitaisiin pitää esimerkkinä eläinten kolmoisliikkeestä .

Monet tutut eläimet ovat nelijalkaisia , kävelevät tai juoksevat neljällä jalalla. Muutamat linnut käyttävät nelijalkaisia ​​liikkeitä joissakin olosuhteissa. Esimerkiksi kengännauha käyttää toisinaan siipiä oikealle itselleen saalista keuhkottuaan . Äskettäin kuoriutuneella hoatzin -linnulla on kynnet peukalollaan ja ensimmäisellä sormellaan, jotta se voi kiivetä taitavasti puun oksille, kunnes sen siivet ovat riittävän vahvat jatkuvaa lentoa varten. Nämä kynnet ovat poissa, kun lintu saavuttaa aikuisuuden.

Suhteellisen harvat eläimet käyttävät viittä raajaa liikkumiseen. Esiintyvät nelijalkaiset voivat käyttää häntäänsä liikkumisen helpottamiseen, ja laiduntamisen aikana kengurut ja muut makropodit kuljettavat häntäänsä eteenpäin neljällä jalalla tasapainon ylläpitämiseksi.

Hyönteiset kävelevät yleensä kuudella jalalla - vaikka jotkut hyönteiset, kuten nymphalid -perhoset, eivät käytä etujalkoja kävelyyn.

Arachnidsilla on kahdeksan jalkaa. Useimmat hämähäkkieläinten puuttuu extensor lihaksia distaalisessa nivelissä niiden lisäkkeet. Hämähäkit ja ruoskakorpionit laajentavat raajojaan hydraulisesti käyttämällä hemolymfinsä painetta . Solifuges ja jotkut lukit laajentaa polvillaan käyttämällä erittäin joustava paksunnosten yhteisessä orvaskesi. Skorpionit , pseudoskorpionit ja jotkut korjuukoneet ovat kehittäneet lihaksia, jotka ulottuvat kahdelle jalanivelelle (reisiluun polvilumpio ja polvilumpio-sääriluu) kerralla.

Skorpioni Hadrurus arizonensis kävelee käyttämällä kahta jalkaryhmää (vasen 1, oikea 2, vasen 3, oikea 4 ja oikea 1, vasen 2, oikea 3, vasen 4) edestakaisin. Tätä vuorottelevaa tetrapod -koordinaatiota käytetään kaikilla kävelynopeuksilla.

Satajalkaisilla ja tuhatjalkaisilla on monia jalkasarjoja, jotka liikkuvat metronisesti . Jotkut piikkinahkaiset liikkuvat käyttämällä käsivartensa alapuolella olevia lukuisia putkijalkoja . Vaikka putken jalat muistuttavat ulkonäöltään imukuppeja, tarttumisvaikutus on liimakemikaalien tehtävä pikemminkin kuin imu. Muut kemikaalit ja ampullien rentoutuminen mahdollistavat irtoamisen alustasta. Putken jalat tarttuvat pintoihin ja liikkuvat aallossa siten, että toinen varsiosa kiinnittyy pintaan toisen vapautuessa. Jotkut monivartiset , nopeasti liikkuvat meritähdet, kuten auringonkukan seastar ( Pycnopodia helianthoides ) vetävät itsensä joidenkin käsivarsiensa kanssa antaen muiden jäljittää perässä. Muut meritähdet kääntävät käsivarsien kärkiä liikkuessaan, mikä altistaa aistiputken jalat ja silmäpisteen ulkoisille ärsykkeille. Useimmat meritähti ei voi liikkua nopeasti, tyypillisen nopeuden ollessa kuin nahka tähti ( Dermasterias imbricata ), joka voi hallita vain 15 cm (6 tuumaa) minuutissa. Jotkut tunkeutuminen lajeja suvuista Astropecten ja Luidia on yhtymäkohtia sen sijaan luuserit niiden pitkä putki jalat ja pystyvät selvästi nopeampaa liikettä, "liukuvat" poikki meren pohjassa. Hiekkatähti ( Luidia foliolata ) voi kulkea 2,8 m (9 ft 2 in) nopeudella minuutissa. Auringonkukan meritähti on nopea ja tehokas metsästäjä, joka liikkuu 1 m/min (3,3 ft/min) nopeudella käyttäen 15 000 putkijalkaa.

Monet eläimet muuttavat tilapäisesti liikkumiseen käyttämiensä jalkojen määrää eri olosuhteissa. Esimerkiksi monet nelijalkaiset eläimet siirtyvät kaksijalkaisuuteen päästäkseen matalan tason puiden selailuun. Suvun Basiliscus ovat puissa liskot, että yleensä käyttää quadrupedalism puissa. Peloissaan he voivat pudota veden alle ja juosta takaraajan pinnan yli noin 1,5 m/s noin 4,5 metrin etäisyydellä, ennen kuin ne vaipuvat neljään ja uivat. Ne voivat myös ylläpitää itseään nelin jaloin "vesikävelyn" aikana pidentääkseen matkan pinnan yläpuolella noin 1,3  m. Kun torakat juoksevat nopeasti, ne nousevat kahdelle takajalalleen kuin kaksijalkaiset ihmiset; Tämän ansiosta he voivat ajaa jopa 50 kehon pituutta sekunnissa, mikä vastaa "parisataa mailia tunnissa, jos mittakaava on ihmisen kokoinen". Kun kengurut käyttävät laiduntamista, he käyttävät pentapedalismin muotoa (neljä jalkaa plus häntä), mutta siirtyvät hyppyyn (kaksijalkaisuus), kun he haluavat liikkua suuremmalla nopeudella.

• Toista mediaa

  Kaksijalkainen strutsi

• Toista mediaa

  Hexapedal tikku-hyönteinen

• Toista mediaa

  Hämähäkin suorittama Octopedal -liike

• Toista mediaa

  Monijalkainen tuhatjalkainen

Moottorikäyttöinen kärrypyörä

Marokon flic-flac-hämähäkki ( Cebrennus rechenbergi ) käyttää jalkojensa nopeita, akrobaattisia flic-flac- liikkeitä, jotka ovat samanlaisia ​​kuin voimistelijat, liikuttamaan aktiivisesti maasta, jolloin se voi liikkua sekä alas että ylämäkeen, jopa 40 prosentin kaltevuus. Tämä toiminta on erilainen kuin muut jahtihämähäkit, kuten Carparachne aureoflava päässä Namib , joka käyttää passiivista kärrynpyörämäinen muotona liikkumiskyky. Flic-flac-hämähäkki voi saavuttaa jopa 2 m/s nopeuden käyttämällä eteen- tai taaksepäin käännettäviä uhkia.

Maanalainen

Jotkut eläimet liikkuvat kiinteiden aineiden, kuten maaperän, läpi kaivamalla peristaltiikkaa käyttäen , kuten lieroissa tai muilla menetelmillä. Löysissä kiinteissä aineissa, kuten hiekassa, jotkut eläimet, kuten kultainen myyrä , pussieläinmyrkky ja vaaleanpunainen keiju -armeija , voivat liikkua nopeammin "uimalla" löysän substraatin läpi. Burrowing eläimiä ovat myyrät , maa-oravia , alasti mooli-rotat , laattakala ja myyrä sirkat .

Arboreaalinen liikkuminen

Arboreaalinen liikkuminen on eläinten liikkumista puissa. Jotkut eläimet voivat skaalata puita vain satunnaisesti, kun taas toiset ovat yksinomaan puita. Nämä elinympäristöt aiheuttavat lukuisia mekaanisia haasteita niiden läpi liikkuville eläimille, mikä johtaa monenlaisiin anatomisiin, käyttäytymiseen ja ekologisiin seurauksiin sekä vaihteluihin eri lajeissa. Lisäksi monia näistä samoista periaatteista voidaan soveltaa kiipeämiseen ilman puita, kuten kalliopaaluihin tai vuorille. Varhaisin tunnettu tetrapodi, jolla oli erikoistumisia puiden kiipeilyyn, oli Suminia , myöhäisen Permin synapsidi , noin 260 miljoonaa vuotta sitten. Jotkut selkärangattomat eläimet ovat luontotyypiltään yksinomaan puita , esimerkiksi puun etana .

Brachiaatio ( brachiumista , latinaksi "käsivarsi") on eräänlainen arboreaalinen liikkuminen , jossa kädelliset heiluvat puuraajasta puunraajaan vain käsivarsillaan. Brachiaation aikana kehoa tuetaan vuorotellen jokaisen eturaajan alla. Tämä on ensisijainen liikkumiskeino Kaakkois -Aasian pienille gibboneille ja siamangeille . Jotkut uuden maailman apinat, kuten hämähäkki -apinat ja muriquis, ovat "semibrachiators" ja liikkuvat puiden läpi hyppyjen ja haarautumisten yhdistelmällä. Jotkut uuden maailman lajit harjoittavat myös lykkäävää käyttäytymistä käyttämällä esilentynyttä häntäänsä , joka toimii viidennen tarttumiskädenä.

Energia

Eläinten liikkumiskyky vaatii energiaa voittamiseksi eri voimien, kuten kitkan , vetää , inertia ja painovoima , vaikka vaikutus näiden riippuu olosuhteista. In maanpäällisen ympäristöissä, painovoima on voitettava, kun taas vetää ilmaa on vähän vaikutusta. Vesipitoisissa ympäristöissä kitkasta (tai vedosta) tulee suurin energiahaaste, kun painovoima vaikuttaa vähemmän. Vesiympäristössä elävät eläimet, joilla on luonnollinen kelluvuus, kuluttavat vähän energiaa pystysuoran aseman säilyttämiseksi vesipatsaassa. Toiset uppoavat luonnollisesti ja joutuvat käyttämään energiaa pysyäkseen pinnalla. Drag on myös energinen vaikutus lennossa , ja lentävien lintujen aerodynaamisesti tehokkaat kehon muodot osoittavat, miten ne ovat kehittyneet selviytymään tästä. Maalla liikkuvien raajattomien organismien on energisesti voitettava pinnan kitka, mutta niiden ei yleensä tarvitse käyttää merkittävää energiaa painovoiman torjumiseksi.

Newtonin kolmatta liikkeen lakia käytetään laajalti eläinten liikkumisen tutkimuksessa: jos se on levossa, eläimen on siirrettävä eteenpäin taaksepäin. Maaeläinten on työnnettävä kiinteää maata, uivien ja lentävien eläinten on työnnettävä nestettä (joko vettä tai ilmaa ) vastaan. Liikkumisen aikaisten voimien vaikutus luuston rakenteeseen on myös tärkeä, samoin kuin liikkumisen ja lihasten fysiologian välinen vuorovaikutus, määritettäessä kuinka liikkumisen rakenteet ja tekijät mahdollistavat tai rajoittavat eläinten liikettä. Energiatalous liikkumiskyky liittyy energian kulutusta eläimet siirryttäessä. Liikkumiseen käytetty energia ei ole käytettävissä muihin toimiin, joten eläimet ovat tyypillisesti kehittyneet käyttämään mahdollisimman vähän energiaa liikkeen aikana. Kuitenkin tietyissä käyttäytymistavoissa, kuten liikkumisessa pakenemaan saalistaja, suorituskyky (kuten nopeus tai ohjattavuus) on tärkeämpi, ja tällaiset liikkeet voivat olla energisesti kalliita. Lisäksi eläimet voivat käyttää energisesti kalliita liikkumismenetelmiä, kun ympäristöolosuhteet (kuten uron sisällä) estävät muita tapoja.

Yleisin energiankulutuksen mittari liikkumisen aikana on kuljetuksen nettokustannus (jota kutsutaan myös "lisäkustannukseksi"), joka määritellään energian määränä (esim. Jouleina ), joka tarvitaan normaalin metabolisen nopeuden yläpuolelle tietyn matkan siirtämiseen. Aerobisessa liikkumisessa useimpien eläinten kuljetuskustannukset ovat lähes vakio - tietyn matkan siirtäminen vaatii samat kalorikulut nopeudesta riippumatta. Tämä pysyvyys saavutetaan yleensä kävelyn muutoksilla . Uinnin kuljetuskustannukset ovat alhaisimmat, mitä seuraa lento, ja maanpäällinen raajaliikenne on kallein etäisyysyksikköä kohti. Nopeuksista johtuen lento vaatii kuitenkin eniten energiaa aikayksikköä kohti. Tämä ei tarkoita, että eläin, joka normaalisti liikkuu juoksemalla, olisi tehokkaampi uimari; näissä vertailuissa oletetaan kuitenkin, että eläin on erikoistunut kyseiseen liikkeeseen. Toinen huomio tässä on kehon massa - raskaammat eläimet käyttävät enemmän energiaa, mutta tarvitsevat vähemmän energiaa massayksikköä kohti liikkuakseen. Fysiologit mittaavat yleensä energiankulutusta kulutetun hapen tai tuotetun hiilidioksidimäärän perusteella eläimen hengityksessä . Maaeläimillä kuljetuskustannukset mitataan tyypillisesti, kun he kävelevät tai juoksevat moottoroidulla juoksumatolla joko maskissa kaasunvaihdon tallentamiseksi tai koko juoksumatto suljettuna aineenvaihduntasäiliöön. Pienten jyrsijöiden , kuten peurahiirien , kuljetuskustannukset on mitattu myös vapaaehtoisen pyöräilyn aikana.

Energiatekniikka on tärkeää selitettäessä organismeihin liittyvien taloudellisten päätösten kehittymistä; esimerkiksi tutkimus afrikkalaisesta mehiläisestä A. m. scutellata , on osoittanut, että mehiläiset voivat vaihtaa viskoosin nektarin korkean sakkaroosipitoisuuden pois lämpimämmän, vähemmän väkevän nektarin energiahyötyistä, mikä myös vähentää niiden kulutusta ja lentoaikaa.

Passiivinen liikkuminen

Passiivinen liikkuminen eläimillä on eräänlainen liikkuvuus, jossa eläin riippuu kuljetusympäristöstään; tällaiset eläimet ovat epävakaita, mutta eivät liikkuvia .

Hydrozoans

Portugalilainen mies O' sota ( Physalia physalis ) asuu pinnalla meressä. Kaasulla täytetty rakko tai pneumatofori (jota joskus kutsutaan "purjeeksi") pysyy pinnalla, kun taas loput ovat veden alla. Koska portugalilaisella sodankäynnillä ei ole voimanlähdettä, se liikkuu tuulien, virtausten ja vuorovesiyhdistelmien yhdistelmänä. Purje on varustettu sifonilla. Pintahyökkäyksen sattuessa purje voidaan tyhjentää, jolloin organismi voi sukeltaa hetkeksi.

Mollusca

Violetti meri-etana ( Janthina janthina ) käyttää kelluva vaahto lauttaa stabiloitu amfifiilistä musiineja kellua meren pinnalla.

Arachnids

Pyörä spider ( Carparachne aureoflava ) on jahtihämähäkit noin 20 mm kooltaan ja kotoisin Namib ja Etelä-Afrikan . Hämähäkin pakenee loisten pompilid ampiaiset kääntämällä kyljelleen ja kärrynpyörämäinen alas hiekka dyynit jopa nopeudella 44 kierrosta sekunnissa. Jos hämähäkki on kaltevalla dyyneillä, sen vierintänopeus voi olla 1 metri sekunnissa.

Hämähäkki (yleensä rajoitettu yksilöiden pienen lajin) tai spiderling kuoriutumisen jälkeen, nousee niin korkealle kuin se voi, seisoo nosti jalat sen vatsa huomautti ylöspäin ( "tiptoeing"), ja sen jälkeen vapauttaa useita silkkilangoilla sen suuttimien kohdalla ilma. Nämä muodostavat kolmion muotoisen laskuvarjo, joka kuljettaa hämähäkkiä tuulen nousussa, missä pienikin tuuli kuljettaa sitä. Maan staattinen sähkökenttä voi nostaa myös tuulettomissa olosuhteissa.

Ötökät

Toukka on cicindela dorsalis , Itä ranta hietakiitäjäiset, on merkittävä sen kyky hypätä ilmaan, silmukka sen kehon pyörivän pyörän ja rullan pitkin hiekka suurella nopeudella käyttäen tuulen kuljettamaan itse. Jos tuuli on tarpeeksi voimakas, toukka voi peittää jopa 60 metriä (200 jalkaa) tällä tavalla. Tämä merkittävä kyky on saattanut kehittyä auttamaan toukkaa pakenemaan saalistajia, kuten thynnid -ampiainen Methocha .

Käki -ampiaisten suurimman alaryhmän, Chrysidinaen , jäsenet ovat yleensä kleptoparasiitteja , jotka munivat isäntänsä pesiin, joissa niiden toukat kuluttavat isäntämunan tai -toukan, kun se on vielä nuori. Krysidiinit erottuvat muiden alaperheiden jäsenistä siinä, että useimmilla on litteät tai koverat alemmat vatsat ja ne voivat käpristyä puolustavaksi palloksi, kun mahdollinen isäntä hyökkää, prosessi, joka tunnetaan konglobaationa. Tässä asennossa kovan kitiinin suojaamana heidät karkotetaan pesästä ilman vammoja ja he voivat etsiä vähemmän vihamielisen isännän.

Kirput voivat hypätä pystysuunnassa jopa 18 cm ja vaakasuunnassa jopa 33 cm; vaikka kirppu käynnistää tämän liikkumismuodon, se ei juurikaan hallitse hyppyä - ne hyppäävät aina samaan suuntaan ja yksittäisten hyppyjen liikeradassa on hyvin vähän vaihtelua.

Äyriäiset

Vaikka stomatopodit näyttävät tyypillisesti tavanomaisia liikkumistyyppejä, kuten todellisissa katkarapuissa ja hummereissa , yhden lajin, Nannosquilla decemspinosa , on havaittu kääntyvän raakapyörään . Laji elää matalilla, hiekkaisilla alueilla. Laskuveden, N. decemspinosa on usein kerrattu sen lyhyet takaraajat, jotka riittävät liikkumiseen, kun runko on tuettu vettä, mutta ei kuivalla maalla. Mantis -katkarapu suorittaa sitten eteenpäin heiton yrittäessään rullata kohti seuraavaa vuorovesi -allasta. N. decemspinosan on havaittu pyörivän toistuvasti 2 metriä (6,6 jalkaa), mutta tyypillisesti ne kulkevat alle 1 metrin (3,3 jalan). Jälleen eläin aloittaa liikkeen, mutta sillä on vain vähän hallintaa liikkumisensa aikana.

Eläinten kuljetus

Jotkut eläimet vaihtavat sijaintia, koska ne ovat kiinnittyneitä toiseen eläimeen tai liikkuvaan rakenteeseen tai asuvat sen päällä. Tätä kutsutaan kiistatta tarkemmin "eläinkuljetukseksi".

Remoras

Remoras ovat perhe ( Echeneidae ) ja Ray-verkkoa kalaa . Ne kasvavat 30-90 cm: n (0,98-2,95 jalkaa) pitkä, ja erottuva ensimmäinen selkäevää muodoltaan modifioidun ovaalin, tikkari kaltainen elin , jossa on siivekkeen kaltaisia rakenteita, jotka avautuvat ja sulkeutuvat luoda imu- ja ottaa lujan otteen isompien merieläinten ihoa vasten. Liu'uttamalla taaksepäin, remora voi lisätä imua tai se voi vapautua uimalla eteenpäin. Remorat kiinnittyvät joskus pieniin veneisiin. He uivat hyvin yksinään mutkikkaalla tai kaarevalla liikkeellä. Kun remora saavuttaa noin 3 cm (1,2 tuumaa), kiekko on täysin muodostunut ja Remora voi kiinnittyä muihin eläimiin. Remoran alaleuka työntyy yläosan ulkopuolelle, ja eläimeltä puuttuu uimarakko . Jotkut remorat liittyvät ensisijaisesti tiettyihin isäntälajeihin. Ne löytyvät tavallisesti haista, manta -säteistä , valaista, kilpikonnista ja dugongista . Pienemmät remorat kiinnittyvät myös kaloihin, kuten tonnikalaan ja miekkakalaan , ja jotkut pienet remorat kulkevat suurten manta -säteiden, valtameren auringonkalan , miekkakalan ja purjekalan suussa tai kiduksissa . Remora hyötyy siitä, että se käyttää isäntää kuljetuksena ja suojana, ja se syö myös isännän pudottamia materiaaleja.

Onkija kala

Joillakin merikalakalalajeilla , kun uros löytää naaraspuolisen, hän puree tämän ihoon ja vapauttaa entsyymin, joka sulattaa hänen suunsa ja ruumiinsa ihon ja sulauttaa parin verisuonitasolle. Uros tulee riippuvaiseksi naarasisäntästä selviytyäkseen saamalla ravinteita yhteisen verenkiertojärjestelmänsä kautta ja toimittaa siittiöitä naiselle vastineeksi. Yhdistymisen jälkeen urosten määrä kasvaa ja kasvaa paljon suuremmaksi kuin lajin vapaasti elävät urokset. Ne elävät ja pysyvät lisääntymiskykyisinä niin kauan kuin naaras elää, ja voivat osallistua useisiin kuteihin. Tämä äärimmäinen seksuaalinen dimorfismi varmistaa, että kun naaras on valmis kutemaan, hänellä on kumppani heti saatavilla. Useita uroksia voidaan sisällyttää yhteen yksittäiseen naaraspuoliseen naiseen, jossa on jopa kahdeksan urosta joissakin lajeissa, vaikka joillakin taksoneilla näyttää olevan yksi uros per nainen.

Loiset

Monet loiset kuljettavat isäntänsä. Esimerkiksi endoparasiitit, kuten heisimato, elävät muiden eläinten ruoansulatuskanavassa ja ovat riippuvaisia ​​isännän kyvystä liikkua munien jakamiseksi. Ektoparasiitit, kuten kirput, voivat liikkua isäntänsä kehossa, mutta isännän liikkuminen kuljettaa niitä paljon pidemmillä etäisyyksillä. Jotkut ektoparasiitit, kuten täit, voivat opportunistisesti lyödä kyydin lennossa ( phoresis ) ja yrittää löytää uuden isännän.

Muutoksia median välillä

Jotkut eläimet liikkuvat eri väliaineiden välillä, esim. Vesieläimistä ilmaan. Tämä vaatii usein erilaisia ​​liikkumismuotoja eri väliaineissa ja saattaa vaatia selvää siirtymävaiheen käyttäytymistä.

On olemassa suuri joukko puoliveden eläimiä (eläimiä, jotka viettävät osan elinkaaristaan ​​vedessä tai joilla on yleensä osa anatomiansa veden alla). Nämä edustavat nisäkkäiden (esim. Majava, saukko, jääkarhu), lintujen (esim. Pingviinit, ankat), matelijoiden (esim. Anaconda, suokilpikonna, meri -iguana) ja sammakkoeläinten (esim. Salamandrit, sammakot, vesikatot) tärkeimpiä taksoneja .

Kalastaa

Jotkut kalat käyttävät useita liikkumismuotoja. Kävelevät kalat voivat uida vapaasti tai muina aikoina "kävellä" meren tai joen pohjaa pitkin, mutta ei maalla (esim. Lentävä torni - joka ei todellakaan lennä - ja Ogcocephalidae -perheen batfishes). Sammakkoeläimet ovat kaloja, jotka pystyvät poistumaan vedestä pitkäksi aikaa. Nämä kalat käyttävät erilaisia ​​maanpäällisiä liikkumistiloja , kuten sivuttaista aaltoilua , kolmijalan kaltaista kävelyä (käyttäen pariliimoja ja häntää ) ja hyppäämistä. Monet näistä liikkumistiloista sisältävät useita rinta- , lantion- ja hännänliikkeiden yhdistelmiä . Esimerkkejä ovat ankeriaat , mudsippers ja kävely monni . Lentävät kalat voivat tehdä voimakkaita, itseliikkuvia hyppyjä vedestä ilmaan, jossa niiden pitkät, siipimaiset evät mahdollistavat liukumisen lentäen pitkiä matkoja vedenpinnan yläpuolelle. Tämä epätavallinen kyky on luonnollinen puolustusmekanismi saalistajien välttämiseksi. Lentävien kalojen lennot ovat tyypillisesti noin 50 metriä, vaikka ne voivat käyttää aallon etureunan nousulaitteita jopa 400 metrin (1300 jalan) etäisyyksien kattamiseen. Ne voivat matkustaa yli 70 km/h (43 mph) nopeudella. Suurin korkeus on 6 m (20 jalkaa) merenpinnan yläpuolella. Joidenkin tilien mukaan ne laskeutuvat alusten kansille.

merinisäkkäät

Uidessaan useat merinisäkkäät, kuten delfiinit, pyöriäiset ja sorkkaeläimet, hyppäävät usein vedenpinnan yläpuolelle säilyttäen samalla vaakasuuntaisen liikkuvuuden. Tämä tehdään eri syistä. Matkalla hyppääminen voi säästää delfiinejä ja pyöriäisiä energiaa, koska kitkaa on vähemmän ilmassa. Tämäntyyppinen matka tunnetaan "pyörteilynä". Muita syitä delfiinien ja pyöriäisten pyörittämiseen ovat orientaatio, sosiaaliset esitykset, taistelut, sanaton kommunikaatio , viihde ja parasiittien poistamisyritykset . Uimaruohoissa on tunnistettu kahdenlaisia ​​pyöriäisiä. "Pyöriäistä" esiintyy useimmiten lähellä rantaa (enintään 100 metrin etäisyydellä), ja sitä seuraa usein pieniä kurssimuutoksia. tämä voi auttaa hylkeitä saamaan laakerinsa ranta- tai koskenlaskupaikoille. "Alhaista pyöriäistä" havaitaan tyypillisesti suhteellisen kaukana (yli 100 m) rannasta ja usein keskeytetään saalistajien vastaisten liikkeiden hyväksi; tämä voi olla tapa, jolla hylkeet maksimoivat pinnan alapuolisen valppauden ja vähentävät siten haavoittuvuutta hait

Jotkut valaat nostavat (koko) kehonsa pystysuoraan ulos vedestä käyttäytymisellä, joka tunnetaan "rikkomisena".

Linnut

Jotkut puoliveden linnut käyttävät maanpäällistä liikkumista, pintauintia, vedenalaista uintia ja lentämistä (esim. Ankat, joutsenet). Sukelluslinnut käyttävät myös sukellusliikettä (esim. Kyyhkyset, kullat). Jotkut linnut (esim. Sileälastaiset linnut ) ovat menettäneet lennon ensisijaisen liikkeen. Suurimman näistä, strutsit , kun saalistaja ajaa niitä, tiedetään saavuttavan nopeudet yli 70 km/h (43 mph), ja ne voivat ylläpitää tasaista 50 km/h (31 mph) nopeutta, mikä tekee strutsista maailman nopein kaksijalkainen eläin: Strutsit voivat liikkua myös uimalla. Pingviinit vaeltelevat jaloillaan tai liukuvat vatsallaan lumen poikki, liike , jota kutsutaan kelkkaksi , joka säästää energiaa liikkuessaan nopeasti. He myös hyppäävät molemmat jalat yhdessä, jos haluavat liikkua nopeammin tai ylittää jyrkän tai kivisen maaston. Päästäkseen maahan, pingviinit ajavat joskus ylöspäin suurella nopeudella hyppäämään ulos vedestä.

Muutoksia elinkaaren aikana

Eläimen liikkumismuoto voi muuttua merkittävästi sen elinkaaren aikana. Parvi on yksinomaan merellistä ja asuu yleensä matalissa ja vuorovesissä. Heillä on kaksi nektonista (aktiivista uintia) toukkivaihetta, mutta aikuisina ne ovat istumattomia (liikkumattomia) ripustinsyöttöjä. Usein aikuiset havaitaan kiinnitettynä liikkuviin esineisiin, kuten valaisiin ja laivoihin, ja siten kuljetetaan (passiivinen liikkuminen) valtamerien ympärillä.

Toiminto

Eläimet liikkuvat eri syistä, kuten löytääkseen ruokaa, puolison, sopivan mikro -asuinpaikan tai paetakseen saalistajia.

Elintarvikkeiden hankinta

Eläimet käyttävät liikkumista monilla eri tavoilla hankkiakseen ruokaa. Maanpäällisiä menetelmiä ovat väijytyssaalis , sosiaalinen saalistus ja laiduntaminen . Vesimenetelmiä ovat suodatinsyöttö , laiduntaminen, oinasyöttö , imusyöttö , ulkonema ja kääntöruokinta . Muita menetelmiä ovat parasitismi ja parasitoidismi .

Kehon ja raajojen liikkeen kvantifiointi

Tutkimus Eläinten liikkumiskyky on osa biologian, joka tutkii ja määrällisesti kuinka eläimet liikkuvat. Se on kinematiikan sovellus , jota käytetään ymmärtämään, kuinka eläimen raajojen liikkeet liittyvät koko eläimen liikkeeseen, esimerkiksi kävellessä tai lentäessä.

Galleriat

Katso myös

• Eläinten muuttoliike
• Eläinten navigointi
• Linnun jalat ja jalat
• Sulka
• Yhteinen
• Kinesis (biologia)
• Eläinten liike (kirja)
• Ihon rooli liikkumisessa
• Istumaton
• Taksit

Viitteet

Lue lisää

• McNeill Alexander, Robert . (2003) Principles of Animal Locomotion . Princeton University Press, Princeton, NJ ISBN  0-691-08678-8

Ulkoiset linkit

• Beetle Orientation
• Yhtenäinen fysiikkateoria selittää eläinten juoksevan, lentävän ja uivan