Плавание
Самые мелкие мягкотелые беспозвоночные плавают за счет движушей силы ресничек, как описано в разд. 10.3. Более крупные животные используют работу мышц; исключение составляют гребневики, несущие ряды ресничных гребных пластинок. Для плавания необходимо, чтобы сила, генерируемая мышцами, воздействовала на среду (обычно тго вода), сквозь которую животное движется. Для относительно крупных животных число Рейнольдса (см. разд. 10.1) больше единицы, так что следует учитывать инерцию тела. Когда плывет крупное животное с Re > 1, масса окружающей воды обычно приводится в вихревое движение. Такой тип плавания особенно характерен для позвоночных, но многие мягкотелые беспозвоночные, не обладающие в воде нейтральной плавучестью, также способны генерировать подъемную и движущую силу за счет мышечной активности. Для этого используются три основных механизма: а) распространение назад волн по телу животных с гладкой поверхностью; б) гребущие движения; в) реактивное движение.
Относительно мелкие беспозвоночные с Re < 1 не могут использовать вихреобра-зования, тем не менее также способны плавать. Их движение основано на различиях в сопротивлении воды при разных скоростях.
Основные работы по механике волнообразного движения выполнены на угрях, но аналогичные локомоторные волны генерируются и гладкотелыми червеобразными беспозвоночными, например пиявкой Н initio. При плавании ее тело сплющено дорсо-вентрально и по нему пробегают направленные назад волны. Волна движется назад со скоростью U (относительно земли), которая выше скорости V перемещения тела вперед. Принципы такого типа плавания изложены в приложении 10.7.
Механизм плавания полихет, у которых тело шероховатое, иной. Волна движется в том же направлении, что и тело. Частично это связано со сложной динамикой жидкости, омывающей колеблющееся тело с выступами, а частично с действием параподий. совершающих мах назад в тот момент, когда их достигает гребень проходящей по телу волны (см. рис. 10.13,Ь).
Многие крупные позвоночные движутся толчками, в перерыве между которыми скользят по инерции; при этом энергия толчка сохраняется в виде кинетической энергии тела. Головоногие моллюски используют тот же принцип в своем реактивном движении. Вода с силой выталкивается из мантийной полости при сокращении выстилающих ее мышц. Поскольку вода имеет массу и приобретает ускорение, направленное назад, должна возникнуть сила противодействия, разгоняющая животное вперед. Этот принцип более полно объясняется в приложении 10.8.