Плавание животных

бывает пассивное, под влиянием течений, а иногда и ветра, и активное, при помощи тех или других органов движения. Влиянию течений отдаются все животные, населяющие открытое море и носящие в зоогеографии общее название планктона (см.). Однако и эти животные одарены органами движения, но настолько слабыми, что они не могут бороться с течениями. Точно так же животные, держащиеся у берегов и составляющие так назыв. бентос, одарены обыкновенно несильно развитыми плавательными аппаратами. Эти последние достигают наибольшего развития у активно плавающего населения открытого моря, которому присвоено название нектон. То же самое разделение животного населения применено может быть не только к морской, но и озерной фауне. Что касается до приспособлений к пассивному перемещению, то надо отметить парусообразные придатки некоторых животных, служащие для увеличения поверхности, противопоставляемой ветру или водному течению. Так, между сифонофорами (см.) парусник (Velella; см.) снабжен подобным вертикально стоящим гребнем. Некоторые водоплавающие птицы при продолжительных перемещениях также иногда пользуются своими крыльями, как парусом. Вообще же тело животного и без того представляет достаточную площадь для действия воздушного или водного течения. Несколько чаще встречаются аппараты для удержания животного в определенном положении и на известном уровне, в общем представляющие собой резервуар, наполненный газом. Так, плавающие колонии сифонофор часто бывают снабжены на верхнем конце ствола, к которому прикреплены отдельные члены колонии, газосодержащим пузырьком (пнейматофором), иногда снабженным отверстием, закрывающимся при помощи кольцевой мышцы (сфинктера). Иногда этот пузырь небольшой величины и только обусловливает вертикальное положение колонии, а иногда он настолько велик (Physalidae), что, поднимаясь над поверхностью воды, играет и роль паруса. У вышеупомянутого парусника вертикальный парус укреплен на горизонтальной пластине, тоже содержащей концентрически расположенные газосодержащие каналы. Рыбы тоже снабжены аппаратом, имеющим значение приспособления к известному уровню или, точнее, — известному давлению. На спинной стороне в полости тела рыбы помещается пузырь, наполненный газом непостоянного состава и называемый плавательным (см. Пузырь плавательный). Он или состоит в сообщении с пищеводом, или вполне замкнут. В первом случае с увеличением атмосферного давления рыба выпускает из пузыря часть газа, уменьшается в объеме и, следовательно, увеличивает свой удельный вес. При уменьшении давления, наоборот, усиленное поступление газов (главным образом кислорода) из крови в пузырь увеличивает объем последнего и, следовательно, уменьшает удельный вес рыбы. Точно так же рыбы с замкнутым пузырем при увеличении давления уменьшаются в объеме вследствие сжатия газов, находящихся в пузыре, и, следовательно, тоже увеличивают свой удельный вес. Уменьшение давления вызывает, естественно, обратное явление, т. е. расширение газов, увеличение объема рыбы и уменьшение ее удельного веса. Хотя плавательный пузырь и обладает у некоторых рыб мышечным слоем, но, тем не менее, как то показывают опыты Моро, означенное изменение объема рыбы есть явление чисто пассивное. Рыба поднимается и опускается отнюдь не вследствие расширения или сжатия ее пузыря, а вследствие деятельности боковых плавней. Если их отрезать, то рыба будет стоять вертикально головой вниз, так как последняя является наиболее тяжелой частью тела. Наоборот, пузырь уменьшается и увеличивается в объеме в зависимости от поднятий и опусканий рыбы, и благодаря этому рыба всегда имеет удельный вес той среды, в которой она находится, что, конечно, чрезвычайно облегчает ее движения. Органами активного плавания являются реснички, жгуты, плавники и вообще конечности, а также оно может обусловливаться движениями самого тела или определенных частей его. Некоторые животные плавают лишь благодаря деятельности мерцательных ресничек, которыми покрыта их поверхность. Реснитчатые инфузории, реснитчатые черви, личинки многих морских и пресноводных форм плавают именно таким образом. Отметим, однако, при этом, что у червей роль ресничек при движении является уже второстепенной и движение совершается благодаря сокращениям тела. Ток воды, вызываемый ресничками, служит уже для другой цели, именно для усиления циркуляции воды около поверхности тела и содействия кожному дыханию. Точно так же многие инфузории и другие простейшие плавают при помощи одного или нескольких жгутов, чаще всего расположенных на переднем конце животного. Также плавают при помощи жгутов и шарообразные колонии одноклеточных жгутиконосных организмов (мастигофор или флагеллат). У гребневиков (Ctenophora), имеющих обыкновенно форму конической кубышки, от верхнего суженного полюса до нижнего края тянутся 8 гребней или ребер, состоящих из подвижных в вертикальном направлении пластинок, а пластинки, в свою очередь, составлены из склеенных ресничек. Движением этих пластинок и обусловливается перемещение животного по направлению вертикальной оси. Другая форма П. может быть сведена к принципу Сегнерова колеса. Так, медузы представляют колокол, иногда мелкий, а иногда глубокий, и то расширяя, то сокращая стенки колокола, они заставляют воду выходить из полости, ограниченной этими стенками, этим самым толкая себя в сторону, обратную току воды. При помощи таких же сокращений зонтикообразного тела (Leptodiscus medusoides) плавает одна флагеллата. Между моллюсками головоногие (Cephalopoda) имеют на брюшной стороне особый орган, имеющий форму воронки и носящий это название. Узким отверстием воронка обращена вперед, а широким назад, прилегает к отверстию объемистой жаберной полости, имеющей форму пазухи или сумки. Животное набирает воду в эту полость, затем плотно прикладывает задний край воронки к отверстию жаберной полости и сокращает стенки последней. Заключенная в полости вода, не имея другого выхода, с силой выбрасывается через узкое отверстие воронки, а животное энергично толкается в сторону, противоположную току воды. С морфологической точки зрения, воронка соответствует задней части так называемой ноги прочих моллюсков. Точно так же плавают сальпы — имеющие форму бочонка с двумя отверстиями на противоположных концах, колонии асцидии (Pyrosoma) — имеющие форму студенистого мешка с отверстием на одном конце и с массой особей, включенных в студень, из которого образована стенка мешка. Особи вбирают воду через обращенные наружу ротовые отверстия и выпускают ее в полость мешка, из коего она выходит через единственное отверстие наружу, заставляя плыть в сторону, противоположную току воды. Затем П. может совершаться при помощи боковых плавников (см. Плавни) и вообще конечностей, весьма разнообразно видоизменяющихся для этой цели, как это имеет место у червей, некоторых членистоногих, например — водяных насекомых и многих позвоночных, или же П. совершается вследствие движений самого тела, причем для увеличения поверхности тела служат непарные плавни и другие придатки. У раков, например, задний отдел тела или брюшка (abdomen), сгибаясь и разгибаясь сверху вниз (в вертикальной плоскости при горизонтальном положении тела), сообщает телу ряд поступательных толчков. У рыб движения заднего конца тела совершаются справа налево, т. е. в горизонтальной плоскости: движение хвоста налево сопровождается движением головы влево и вперед, а движение направо — движением головы направо и вперед. Эти два движения при быстрой смене слагаются в одно поступательное. У угрей и других рыб с червеобразным телом, а также у морских змей, червей — тело при П. делает несколько изгибов, но принцип движения в сущности тот же, что и у рыб с более коротким телом, а именно принцип лодки, двигающейся при помощи единственного весла, помещенного на корме. В сущности, П. китообразных совершенно тождественно с П. рыб, но только удары хвоста, снабженного горизонтальным плавнем, совершаются в вертикальной плоскости (как у раков), а передние конечности служат лишь для равновесия и для поворачивания тела. Тюлени и моржи прикладывают свои задние конечности к хвосту, и физиологически эти конечности действуют, как один хвостовой плавник, но у них и передние конечности играют гораздо большую роль, чем у китов, и могут служить и для поступательного движения. Интересно, что бобр, хотя имеет хвост, сплюснутый сверху вниз и приспособленный для утрамбовывания земли при постройках, но двигает им при П., как рыба, справа налево. Черепахи и крокодилы плавают исключительно только при помощи конечностей; то же надо сказать о хищниках и др. млекопитающих, не чуждающихся воды, но при этом эти животные сохраняют тот же способ движения, что и на земле, т. е. ударяют поочередно правой передней одновременно с левой задней ногой и затем левой передней одновременно с правой задней. Хвостатые амфибии плавают как при помощи хвоста, так и при помощи конечностей. Вообще, тот и другой способ движения, т. е. при помощи боковых плавней и изгибанием тела или хвоста, встречаются рядом или даже одновременно. Птицы, кроме ног, иногда прибегают при П. к помощи крыльев. Так, пингвины имеют крылья, совершенно лишенные маховых перьев и служащие лишь для подводного П. или ныряния. Обыкновенно животные плавают спиной вверх и брюхом вниз, но из этого правила встречаются и исключения: так, некоторые водные клопы (Notonecta) плавают на спине, бокоплавы (Gammarus) между ракообразными — на боку. Между рыбами существуют формы (Tetradon), y которых имеется на брюшной стороне мешок, наполняемый воздухом; тогда рыба раздувается и плавает, растопырив кожные иглы, брюхом вверх. Что касается до человека, то и здесь мы можем отличить пассивное и активное П. При пассивном П. человек лежит неподвижно, распластавшись на спине и возможно более погрузив голову. При активном П. он двигается, действуя или руками и ногами, или только руками, или только ногами, причем может плыть животом вниз, животом вверх, боком и, наконец, в вертикальном положении. Предметом спорта является П. при помощи рук и ног одновременно. При этом различают двоякий способ П. В одном случае руки и ноги той и другой стороны действуют одновременно, почему такое П. напоминает манеру лягушки; рука и нога при этом описывает своим концом эллипс. Но этому приему по некоторым соображениям предпочитают другой, при котором правая рука действует одновременно с правой ногой, а левая — с левой, но работа правой и левой половины чередуются между собой. Это П. "по-саженному" (battre la brasse). При продолжительном П. предпочитают П. на боку. Наибольшая скорость, обнаруженная при П. в пресной воде, достигала 500 ярдов в 7 мин. 50 сек. (Паркер, 1868), 440 ярдов в 7 мин. 14 сек. (Booth, 1871), милю в 26 мин. (Джонсон, 1872). При меньшем протяжении скорость, естественно, возрастает, и 100 ярдов можно проплыть в 1 мин. 5³/₄ сек. Эта скорость еще более при П. в искусственных водоемах и купальнях. О. Бат сделал при таких условиях 500 ярдов в 6 мин. 55 сек., а Б. Бат — 100 ярдов в 1 мин. ⁴/₅ сек. Что касается до продолжительности П., то классический пример Леандра, переплывавшего Геллеспонт между Сестосом и Абидосом, и пример Байрона, проплывшего то же самое, теперь уже удивительными не могут никому казаться. Один любитель проплыл однажды без отдыха от Парижа до Аньера, 25 км, подкрепляясь лишь небольшим количеством водки и не становясь ни разу на ноги. Ширина же Геллеспонта в данном месте не более 1¹/₂ км, вода его соленая, и в ней плыть легче, чем в воде Сены. Известен также пример М. Вебба, переплывшего в 1875 г. от Дувра в Калэ, т. е. 17¹/₂ морских миль. После этого он совершил П. в течение 21 часа 44 минут 54 секунд, проплыв около 39¹/₂ миль. Мисс А. Беквит в 1878 г. проплыла по Темзе 20 миль в 6 час. 25 мин. Ср. Pettigrew, "La locomotion chez les animaux" ("Bibl. Intern." V, П., 1887); Regnard, "La vie dans les eaux" (П., 1891); "Encyclopaedia Britannica" (т. XXII, 9 изд.).

В. Шимкевич.