Принципы локомоции
У беспозвоночных можно видеть широкое структурное разнообразие. Многие из них мягкотелые, у других развиты твердые ткани или покровы. Фактически все они способны совершать механическую работу, в результате которой их гело перемещается относительно окружающей его среды или среда относительно фиксированного тела. Энергия, затраченная на эту работу, должна принести выгоду. Последняя может выражаться в повышении интенсивности питания или использования другого ресурса, в снижении опасности со стороны хищников, в избегании неблагоприятных абиотических условий, в активизации расселения и/или повышении вероятности контакта с потенциальными партнерами для полового размножения.
Когда животные передвигаются, они подчиняются тем же основным принципам, что и все подвижные объекты, т.е. ньютоновским законам движения. Они гласят следующее:
1) если тело находится в состоянии покоя относительно своего окружения, оно может быть приведено в движение только за счет приложения внешней силы,
2) приложение неуравновешенной силы к движущейся массе приводит либо к ускорению, либо к замедлению движения данной массы в зависимости от направления действия силы;
3) каждое действие вызывает противодействие, равное по силе и противоположное по направлению;
4) энергия внутри замкнутой системы остается постоянной, хотя может переходить из одной формы в другую.
Эти принципы универсальны, и мы проиллюстрируем их в общем виде до рассмотрения различных типов движения беспозвоночных. В приложении 10.1 приведены основные законы, управляющие локомо-цией животных, и определены некоторые единицы измерения.
Когда животное движется, оно должно преодолевать силы, стремящиеся препятствовать этому движению; их называют силами трения или лобового сопротивления (поскольку противодействие среды, через которую движется объект, стремится замедлить его движение, речь также идет о силе). Их принято выражать в единицах, приводимых в приложении 10.1. В любой системе имеется определенный запас энергии, которая может быть превращена в кинетическую, связанную с движением массы, но в конечном счете рассеиваемую в виде тепла.