Kes eluslooduse elanikest võib vee peal kõndida ja miks. Water Striders Putukad

Keegi ei saa korrata Kristuse imelist kõndimist vee peal, noh, võib-olla mõned loomamaailma esindajad ... Millised jõud neid aitavad?

Võib-olla on kõige kuulsam veejooksja bug-water strider. Peaaegu kogu oma elu libisevad vesirändurid saaki otsides mööda veehoidlate pinda, ainult talveks kolivad nad maale ja peidavad end samblasse või vana kännu koore alla. Mis on aga jooksjate saladus? Esiteks väikese kaalu ja suuruse tõttu. Teiseks on kogu putuka keha kaetud vetthülgavate rasvadega, mis ei lase vesisööturil märjaks saada. Ja kolmandaks aitab putukat pinnal püsida paksult villane kate, eriti just käpaotstes, mis puutuvad kokku veega - ühel ruutmillimeetril võib kasvada kuni 16 tuhat karva. Karusnahakate saab aja jooksul märjaks ja kui seda õigel ajal sirgeks ei aja ja kuivatada, läheb putukas koheselt põhja.

Tunneb end hästi veepinnal mardikas. Mardika tagajalad on muudetud teradeks, et suurendada jooksukiirust ja manööverdada tihedalt. Eriti paaritumisperioodil teevad spinnerid keerulisi piruette ja trikke – isased teevad kiirust üles võttes terava nurga all järsu pöörde ning ujuvad aeglaselt, nagu kutid jahedal kärul, emastest mööda, viimased aga lokke ja lokke kirjutavad. vastuseks spiraalid.

Sarnane tehnika on ka kalapüügi ämblikel. Tohutu hulk vitsakesi putuka kehal, mis on kaetud rasvase vetthülgava kihiga, ja väga väike kaal võimaldavad ämblikel kergesti üle veepinna libiseda. Sarnaselt vesiränduritele püsivad ämblikud pinnal kolmel jalal ja paar jalga täidab "aerude" rolli.

Vee peal saavad joosta ka suuremad loomamaailma esindajad, nagu sisalikud, linnud ja delfiinid.

basiilikud elab veekogude kallaste lähedal, peitub põõsaste ja puude alla, kuid ohu korral kasutab ta oma hämmastavat võimet - joosta vee peal. See püsib veepinnal tänu sagedastele ja lühikestele laksudele. Kokkupuude veega kestab vaid 0,068 sekundit. Iga hooga haaravad sõrmedevahelised võred väikese koguse õhku, moodustades spetsiaalse padja, mille tõttu käpp märjaks ei saa. Selle imelise võime tõttu nimetatakse basiilikuid "Jeesuse Kristuse sisalikeks".

Lindudel on vee peal kergem joosta kui sisalikel, kuna tiivad loovad tõstejõu, samuti aitab kiire liikumine laiade käppadega. Väga sageli valivad veeraja need linnud, kes liiguvad maapinnal aeglaselt ja kohmakalt.

See, mis näib olevat täiuslik ime, osutub mõnikord lihtsaks loodusnähtuseks. Üle 1200 loomaliigi on arenenud nii, et nad suudavad vee peal kõndida, alates pisikestest putukatest ja ämblikest kuni roomajate, lindude ja isegi imetajateni.‎

Fotol: kiivrit kandev basiilik; National Geographic

Sipelgad pole kunagi olnud tuntud oma ujumisoskuse poolest, kuid hiljutised uuringud näitavad, et paljud neist on veekeskkonnas üllatavalt osavad. 35 uuritud troopiliste sipelgate liigist näitasid enam kui pooled omamoodi "ujumisel" kõrgeid tulemusi, hoides enesekindlalt veepinnast kinni. See oskus võimaldab neil kiskjate eest osavalt põgeneda ilma põhja minemata. Sellised tähelepanekud avaldati ajakirja Modern Biology numbris.

Foto: Full-HD-tapeet

Vee peal kõndimine pole üldse maagia: füüsika võib seda nähtust seletada. Pisikesed loomad võivad kergesti mööda veepinda libiseda tänu sellele, et nende raskust toetab pindpinevus – jõud, mis tekib siis, kui veemolekulid üksteise külge "kleepuvad".

"Pindpinevus on omadus, mis ilmneb õhu ja vee kokkupuutel, tekitades pinnale omamoodi batuudiefekti," selgitab MIT-i professor John Bush, kes uurib vedeliku dünaamikat.

vesistriidrid

Foto: vokrugsveta.ru

Seal on umbes 340 liiki vesirästareid – putukaid, kes veedavad suurema osa oma elust mööda veepinda liikudes. Nad kuuluvad nn purilennukite (plaanilennukite) rühma – olendid, kes on võimelised vee peal liikuma. Nende "kolleegide" hulgas võib eristada kalapüügiämblikke ja gekosid. ‎

Vajutades oma kaaluta jalgu veele, tekitab vesistrider selle pinnale mikroõõnsused, ilma ülemist kihti läbi ja läbi torgamata. Tekkinud pinge impulsid panevad putuka väikeste tõugetega liikuma. Liigutades vaheldumisi jalapaare, libiseb vesistrider läbi vee. Tema mõõdetud sammud loovad jälje vaevumärgatavatest keeristest, mis liikumist aitavad. Selle graatsilise putuka jäsemed on kaetud vetthülgavate karvade kihiga, mis annab täiendava vajumatuse.‎

Ämblike kalapüük

Foto: Corbis

Põhja-Ameerika jõe kallastel elavad kalaämblikud - üsna suured olendid, kes võivad süüa kääbust või väikest konna. Põhimõtteliselt toituvad need lülijalgsed putukatest, jahtides läbi veesamba. Õngitseja hoiab vee peal tänu tema käppasid katvatele vetthülgavatele karvadele.‎

Kalasämblikul on veepinnal mitu liikumisstiili: rahulikel jalutuskäikudel võrreldakse teda vesiratsutajaga ning saaki taga ajades või kiskjate eest põgenedes muutub tema samm tõeliseks galopiks.

“Jooksmisel vahetavad ämblikud jalgpaare, lükates omakorda igaüks neist pinnast lahti. Sel viisil viskavad nad sõna otseses mõttes õhku, allikasse vee peal, ”ütleb Vassari kolledži bioloogiaprofessor Robert Suter.‎

Muuhulgas suudavad need olendid purjeka kombel ujuda: püsti tõstetud käppadega tuult püüdes lasevad ämblikud selle hingetõmmetel end tabada ja trügivad mööda veepinda kergelt edasi. Prof Suteri sõnul võib selline liikumisstiil võimaldada ämblikel läbida pikki vahemaid vähese energiakuluga või ilma selleta.‎

kääbusgekod

Umbes 4 cm pikkune habras Brasiilia kääbusgeko näib suutvat uppuda ka kõige väiksemasse lompi. See sisalik on aga välja töötanud mõned nipid, et püsida turvaliselt vihmametsades, kus ta asustab. ‎

Kuna selle roomaja suurus on väga väike, võib ta endale lubada vaikselt vees liikumist nagu vesikonnad ja kalaämblikud. Lisaks on geko käsutuses vetthülgav nahk, mis ei lase kehal vee pindpinevusest läbi murda.

basiiliku sisalik

Kesk-Ameerika puusisalikud basiilikud on rahvasuus hüüdnimega "Jeesus Kristuse sisalik" nende võime tõttu vee peal kõndida. Basiliskid võivad hirmunult joosta tagajäsemetel veehoidla pinnal kuni 4,5 meetri kõrgusel.

Basiiliku sisalike kaal ei võimalda neil rahulikus olekus läbi vee libiseda, seetõttu liigitavad teadlased nad "löögimeeste" rühma - loomadeks, kes on sunnitud pinnal püsimiseks jõuliselt liikuma. "Šoki" tehnika seisneb astmete seeria kiires kokkuvarisemises veepinnale, pindpinevusest läbi murdmises ja vastusetõuke saamises. Iga tõuke hoog säilib järgmiseks sammuks piisava aja jooksul, samal ajal kui sisalikud peavad oma vertikaalasendi stabiliseerimiseks tegema suuri pingutusi.‎

Lääne-Ameerika grebe

Lääne-Ameerika haud on linnud, kes veedavad suurema osa ajast veekogudes. Loodus varustas neid võimsate jalgade ja lühikeste tiibadega, mis loovad maapealse eluviisi jaoks mitte eriti mugavad tingimused. Nende lindude hingematvalt ilusat ja keerulist kurameerimisrituaali nimetatakse vaid "tormamiseks": isane ja emane pööravad sünkroonselt ümber, teevad kiire hüppe edasi, tõusevad järsult vee kohal ja raevuka tiibade lehvitamise saatel. , "jookse" mööda reservuaari pinda, pöörates jalgu üle selle. ‎

Liikudes sel viisil kuni 9 meetri kaugusele teevad tihased umbes 22 sammu sekundis. Nende lindude sõrmedel ei ole membraane – nende ehitus meenutab väikseid aerusid, mis aitavad vees liikudes keha asendit joondada.‎

Delfiinid

Foto: hqoboi.com

Isegi nii suured loomad nagu delfiinid võivad aeg-ajalt veest läbi "kõndida". Vaalade ja delfiinide kaitseühingu pressiesindaja Mike Bossley on uurinud nende imetajate käitumist ühes Austraalia sadamas 25 aastat. Hiljuti teatas ta sellise nähtuse nagu "sabakäimine" olemasolust. Jõuliselt vee peal saba lehvitades suudavad delfiinid võtta keha vertikaalse asendi selle pinna kohal ja seeläbi edasi liikuda. Sellise liigutusega jääb vette vaid sabaots.

Delfiinid õpivad vangistuses edukalt sabakõndimise triki selgeks, vabades vetes aga osutub selline nähtus üsna haruldaseks. Kord nägi Bossley emast delfiini tema sabal "kõnnimas". Seejärel ühinesid temaga kõik kohalikud delfiinid, kes võtsid tema tehnika kasutusele. Teadlastel on raske nimetada sellise jalutuskäigu tõenäolisi põhjuseid. Täiesti võimalik, et delfiinid lihtsalt lõbutsevad niimoodi, lõbutsevad.

Veehoidlates paaritumisvõistlusi korraldavad kärbseseened jooksevad vee peal teisiti kui basiilikud.

Me ei imesta, kui näeme veest läbi libisevat vesisõdarit – meile tundub, et kergel putukatel on kerge püsida ebakindlal pinnal (kuigi tasub lisada, et asi ei ole ainult tühimikus. vesikonnas, aga ka nende keha katvates spetsiaalsetes karvades ja jalaotstes). Aga kui näiteks suur veelindu hakkab üle vee jooksma, tundub see juba imelik.

Lääne-Ameerika grebe (Foto Mike Forsman / Flickr.com.)

Lääne-Ameerika haud paaritumisrassil. (Foto Paul Souders / Corbis.)

Clarki kärbseseen koos beebiga. (Foto Ron Wolf / Flickr.com.)

Vee peal jooksev basiilik. (Foto Bence Mate / Visuals Unlimited / Corbis.)

Kärnkonnad jooksevad vee peal ja nad ei aita end tiibadega. Lisaks tihastele saavad sellist trikki sooritada ka basiiliku sisalikud. Füüsika seisukohalt pole siin midagi võimatut ja võib-olla mäletavad paljud tuntud probleemi P.L. Kapitsa: "Kui kiiresti peaks inimene jooksma läbi vee, et mitte uppuda?" Uudishimulikud lugejad leiavad selle lahenduse Internetist, kuid märgime vaid, et mõni vihje peitub sõnastuses endas: jooksukiirus peab ilmselgelt suur olema. Tõepoolest, kui vaadata jooksvaid tihaseid, liigutavad nad oma käppasid väga kiiresti, tehes sekundis vähemalt 20 sammu. Kuid "veel kõndimise" saladus ei piirdu ainult kiirusega.

Harvardi zooloogid, kes vaatlevad Clarki ja Lääne-Ameerika tihast nende loomulikus keskkonnas, on teinud üle saja video jooksvatest lindudest, kuid vaid kaks videot on võimaldanud ehitada linnu käpa liikumisest kolmemõõtmelise mudeli. Muidugi vajuvad kärbseseened (ja basiiliksisalikud) oma jalad vette, nii et nad teevad osaliselt sammu, osaliselt lööki. Kuid mõlemat liigutust – st käpa vette kastmist ja veest välja tõmbamist – teevad linnud erinevalt kui sisalikud. Kärbseseened panevad laiali sirutatud sõrmedega käpad vee peale, hoiavad neid vee all ning pigistavad seejärel sõrmi ja tõmbavad käpa pinnale, lükates seda küljele. “Rusikasse” surutud sõrmed ja külgsuunas liikumine võimaldavad vähendada veekindlust.

Selline sõukruvilaadne liikumine erineb sellest, mida teevad basiilikud, mis liigutavad oma käppasid samas tasapinnas, ilma neid külgedele kõrvale kaldumata ja sõrmi kokku surumata. Artiklis aastal autorid kirjutavad, et jalgade ehitus ja liikumissagedus annavad tihadele kuni 30-55% tõstejõust, mis on vajalik lindude "kõnni" hoidmiseks. Ülejäänud protsendid annab aga just iseloomulik käppade tagasi ja külgsuunas liigutamise viis. Portaal Teadus, kirjeldades lühidalt uurimust, mainib veel üht samuti aastal avaldatud tööd Eksperimentaalbioloogia ajakiri, kuid juba 2001. aastal – räägiti, et omapärane käppade liigutamise viis teeb kärbseseentest ka silmapaistvad sukeldujad. Võimalik, et linnud suudavad anda inseneridele ideid, kuidas saaksime oma ujumisaparaati täiustada.

Kuid me pole veel midagi öelnud selle kohta, miks linnud "vee kohal" jooksmisega tegelevad. Suuri üllatusi siin pole: arvatakse, et sellistel võistlustel valivad greibid endale partneri, et see on lihtsalt paaritustants. Jooksule enesele eelneb ilutsemine ja tervituste vahetamine, mis kestavad mitu sekundit, samas kui jooks ise ei kesta samuti kaua, ca 7 sekundit. Veelgi enam, tehistingimustes on sellist käitumist peaaegu võimatu näha, võib-olla seetõttu, et aedikutes pole inimeste tüütu tähelepanu all võimalik luua piisavalt romantilist atmosfääri.

Saate vaadata videot vee peal jooksvate grebidega.

Suvise ilmaga võib vaikse jõe või tiigi kaldal näha huvitavat putukat - vesiputukat. Seda kutsutakse ka vesistrideriks, mis on paljudele meist tuttavam. See nimi peegeldab täpselt ühe omapärase putuka elustiili. Nad libisevad kiiresti üle veepinna, sirutades laiali oma pikad ja peenikesed jalad. Mis on need putukad, nende elupaik, mida nad söövad ja miks neid nii kutsutakse?

vesistriidrid kuuluvad Hemiptera perekonda putukate alamseltsi putukad. Teadlastel on neid putukaid rohkem kui 700 liiki. Meil on võimalus looduses vaadelda levinumaid veepinnal elavaid liike.

kogu keha ja vesiputuka jalaotsad kaetud jäikade karvadega, mida vesi ei niisuta. Just see vetthülgav kate võimaldab vesitrammil kergesti läbi vee liikuda ja mitte uppuda. Nad liuglevad mööda veepinda jalad laiali. Neil on 3 paari jalgu - keskmist ja tagumist kasutatakse liikumiseks, toeks, roolina. Paar lühemat esijalga aitavad hoida saaki ja omamoodi mootorit liikumisel.

Ümberpööramiseks liigutab vesistrider oma jalgu eri suundades. Nende piklik keha võib olla pikkus 1 kuni 20 mm pruun või tumepruun. Kui putukad ületavad takistusi, saavad nad hüpata. Neil on märkimisväärne nägemine, samuti võime veepinna vibratsiooni abil teavet edastada ja vastu võtta. Sageli kasutavad isased tundlikke antenne emase leidmiseks, kellega paarituda.

Jõe- või järveinimestel ei ole tiibu, kuna nad ei vaja neid. On ka putukaid, kes elavad lompides. Neil on tiivad, mida nad peavad lompide kuivamisel ringi liikuma.

Kõige kuulsamad tüübid on järgmised:

• suur - meie piirkondade suurim, nende keha pikkus ulatub 17 mm-ni;
• aeglane vardakujuline vesistrider - elab Siberis ja tema keha meenutab pulka, mistõttu teda nii kutsutakse;
• tiik - erineb käppade ereda värvi poolest.

Vesirästas on osa lutikate (Hemiptera) seltsi kuuluvast vesirästaslaste sugukonnast, mis on kohanenud libisema seisva vee pinnal.

Vesiränduri välised märgid

Vesilindid on putukad, kelle nimi vastab väga täpselt nende elustiilile. Vesirästareid on umbes 700 liiki ja kõik nad elavad vees, libisedes üle veepinna erakordse kergusega. Oma pikliku kujuga meenutavad nad väikesi paate.

Vesilindude kaitsevärvus on pruun, tumepruun, mõnikord peaaegu must. Selline seade võimaldab vesiratsujal jääda lindudele nähtamatuks seisvate veehoidlate pinna tumeda värvi taustal.

Tavaliselt ei ole suurtel veekogudel elavatel vesiränduritel tiibu, neil pole neid lihtsalt vaja.

Ja väikeste lompide elanike jaoks on tiivad hädavajalikud, et reservuaaride kuivades ühest kohast teise lennata. Nendel vesisööturitel on elytra all peidus üsna hästi arenenud kilejad tiivad, kuid putukad lendavad harva.

Vesiliikurite liikumine vee peal

Vesistriderid on tõelised veepinnal libisemise virtuoosid. Nad suudavad oma pikki jalgu kasutada vee peal jooksmiseks, nagu uisutajad siledal jääl.

Olles kohanud takistust - pardirohu või muude veetaimede riba, teevad "uisutajad" osavaid hüppeid ja ületavad takistust tugevate hüpetega. Põhiosa sellistes manöövrites kuulub kahele tagumisele jalapaarile. Vesikäppaja käpad on kaetud rasvase ainega ega niisuta neid, mistõttu libiseb putukas kergesti üle veepinna. Lisaks tekivad enne järgmist jäsemete lööki liikumise ajal vette pisikesed keerised. Need väikesed mullivannid aitavad veesõidukil pingevabalt mööda pinda liikuda, olgu siis vaikses tiigis või rahutus ookeanis.

Teadlased on tõestanud, et igas suuruses vesirändurid kasutavad oma jäsemeid nagu aerud, sõuddes ja andes vette hoogu edasi peamiselt jalgade tekitatud dipoolpööriste kaudu. Selle oletuse kontrollimiseks lõid teadlased tehisputuka, mis suudab liikuda nagu vesirada.
Inglise keeles on water strider “water strider” või “walking on water”. Robot sai nimeks "robostrider" ja kunstlik vesistrider suutis vees liikuda nagu tema loomulik vaste.

Liikumisel ajab vesistrider jalad laiali, jaotades keharaskuse ühtlaselt suurele alale.

Jalade ehituslikud iseärasused on seotud ka putukate liikumisega läbi vee: vesistriidri peenikesed jalad on kerega liitumiskohtades äärmiselt paksenenud, seal on tugevad lihased, mis osalevad tugevates liigutustes.

Vesistrider ei saa uppuda, isegi kui see on teadlikult vette lastud.

Keha ventraalne pool on kaetud valgete karvadega, millel on vahajas aine, mistõttu vesi ei niisuta vesisõitja keha ja jalgu.

Fakt on see, et õhumulle hoitakse kõige väiksemate karvade vahel. Ja kuna putuka kaal on väike, siis see õhk ei lase vesisturil uppuda.

Toidustriderid

Vesilindid on röövloomad. Nad toituvad veepinnalt leitud putukatest ja väikestest loomadest. Saagi suurte kerakujuliste silmade abil tuvastanud, tormab kiskja talle kallale ja haarab temast oma esijalgadega, mille kuju sarnaneb konksule. Seejärel kasutab vesistrider oma teravat käpalist, sööstab selle ohvri kehasse ja imeb selle sisu välja. Rahulikus olekus painutab vesistrider oma käpa rinna alla. Vesistrideril on üsna pikad antennid, mis on haistmis- ja kompimisorganid.

Kasvavad vesistriderid

Vesilindid munevad oma munad veetaimede lehtedele ühte ritta ja munad liimitakse kokku limaskestaga. Sidur sarnaneb pika tarretiselaadse nööriga, mis koosneb umbes 50 munast. Mõned sidurid on valmistatud ilma limaskestadeta ja moodustavad munandite ahela, lihtsalt lebades veetaime lehe servas, sel juhul on munandid paigutatud üksteisega paralleelselt ühte ritta. Väiksemad vesikonnaliigid pistavad oma munad lihtsalt taimekoesse.

Vesirändurite eluea tunnused

Vesistriderid jooksevad vee peal suurepäraselt, kuid nad pole absoluutselt kohandatud pikaajaliseks maismaal liikumiseks. Seetõttu valitakse vesikonnad maismaal alles siis, kui on aeg end talveks sättida. Nad lonkivad kohmakalt mööda maad eraldatud kohta otsides. Putukad magavad talveunes vee lähedal, koore all, samblas või puulõhedes.

Vesistriidri esijalad on ülejäänud jalgadest lühemad ja vajalikud toidust haaramiseks, liikumisel tõrjumiseks ja ka võitlemiseks.

Vesirändurid ei jäta kasutamata võimalust oma saaki hoida. Ilma tükki jagamata klammerduvad mitmed võitlejad jooksustardist esijäsemetega ning, suutmata vastu panna, kukuvad ja sõidavad veepinnal. Saak läheb kõige kavalamale ja osavamale vesikonnale, kes viib toidu eraldatud paika ja õgib selle ära, samal ajal kui teised seda omavahel sorteerivad. Esijalgade abil reguleerib putukas liikumiskiirust ning ülejäänud neli jalga on toeks ja toimivad roolina.