Trčanjem do opstanka
Za razliku od biljaka, životinje aktivno traže hranu pa im je potreban složen sistem za kretanje: sa odgovarajućim mišićima unutar kojih rade sićušni molekularni pogonski strojevi, sa odgovarajućim skeletom na koji se prenosi sila mišića te sa nervnim sistemom koji upravlja kretanjem i koji je uvek izvrsno prilagođen delovanju u vodi, na kopnu ili u vazduhu.
 |
Progoneći impalu gepard može kraće vreme trčati brzinom većom od 100 km/h. To mu omogućuje veoma elastična kičma, dugačke noge, zglobovi i mišići koje odlikuje velika radna sposobnost. |
Sistemi za kretanje kod životinja oduševljavaju tehničke stručnjake
Kako tehnički ostvariti naoko sasvim jednostavne načine kretanja živih organizama, oduvek je interesovalo inženjere ali im je stvaralo i velike teškoće u pokušaju oponašanja kretanja. Prilično zahtevan zadatak je "naučiti" robota da hoda. Uz velike napore i rad robot će prohodati i neće se spoticati ali o nekoj brzini ili gracioznosti nema ni govora. Na primer robot visine čoveka sa 17 zglobova, koji sadrži brojne senzore, složenu elektroniku i računare pokreću jednosmerni elektromotori ali mu je maksimalna brzina samo 2 km/h. U poređenju robota sa raznovrsnim kretanjem životinja možemo zaključiti da kretanje životinja predstavlja majstorsko dostignuće evolucije. Gepardi u sprintu na najtežem terenu trče brzinom do 100 km/h. Slepi miševi iako lete u potpunom mraku, uspevaju izbeći prepreke zahvaljujući izvanrednoj pokretljivosti i određivanju položaja predmeta prema odbijanju zvučnih signala ( eholokacija). Morski psi tako su dobro prilagođeni životu u vodi da je to podstaklo naučnike na izučavanje građe njihovog tela. Po uzoru na kožu morskog psa napravljena su ronilačka odela koja smanjuju dinamički otpor vode.
Kretanje se definiše kao samostalno premeštanje neke jedinke sa jednog mesta na drugo, i zajednička je karakteristika svih životinja. Kako životinje, za razliku od biljaka ne mogu koristiti Sunčevu svetlost za izgradnju vlastitog organizma, primorane su tražiti hranu. Zato divlje svinje prekopaju šumsko tlo tražeći hranu; poljski miševi po oranicama traže travu i semenke; ptice grabljivice iz vazduha vrebaju plen. Osim toga, životinje kretanjem izbegavaju opasnost i pronalaze odgovarajućeg polnog partnera. Međutim, bez obzira na to kad i kako se neka životinja kreće, ona uvek mora savladati 3 fizičke prepreke: tromost, trenje i gravitaciju. Potrebnu pogonsku silu osiguravaju mišići, a njima obično upravlja složen nervni sistem. Stezanjem mišića proizvodi se sila koja se prenosi na pokretljivi skelet.
Skelet može biti spoljašnji ili unutrašnji. Dobar primer spoljašnjeg skeleta imamo kod insekata, tzv. egzoskelet koji je građen od hitina. On poput viteškog oklopa obavija i štiti mekane delove tela. Da bi životinja bila pokretljiva, podeljen je u nekoliko delova međusobno povezanih zglobovima. (Na slici levo insekt napušta svoj stari egzoskelet.) Osim za insekte karakterističan je i za pauke, škorpione i rakove. Untrašnji skelet građen je od hrskavice i koštane mase. Pokretjivost kostiju omogućuju zglobovi (laktovi, kolena...). Kosti su obavijene mišićima i za njih vezane elastičnim tetivama.
MIŠIĆNO-KOŠTANI SISTEMI prvobitno su se razvili kod životinja u okeanima i prilagodili se delovanju u vodi. Kako je gustina morske vode približno jednaka gustini životinjskog tela, ona praktično lebdi u vodi i ne zamara se preterano u borbi sa uticajem gravitacije.
Plivač, međutim, mora savladati otpor strujanja vode, koji zavisi od brzine njegovog kretanja, gustine i viskoznosti vode i od površine kojom se plivač suprotstavlja strujanju vode. Da bi otpor strujanja vode sveli na minimum, brzi plivači kao što su delfini, morski psi, tune i drugi, razvili su nezavisno jedni od drugih hidrodinamički oblik tela. Razvoj je trajao nekoliko miliona godina, a nazivamo ga konvergencijom (evolucijski paralelizam).
Njihovo telo je napred i nazad ušiljen, slično vretenu, te im voda struji tik uz kožu, a usporavajući vodeni vrtlozi gotovo da i ne nastaju. Tako im telo klizi kroz vodu bez većeg utroška energije.
Zamasima peraja životinje potiskuju vodu nazad i tako stvaraju potreban potisak za pokretanje. Kada se potisak udrži sa odgovarajućim hidrodinamičkim oblikom tela nastaju velika ubrzanja: lepezasta sabljarka (Istiophorus platypterus) seče vodu brzinom od gotovo 100 km/h potiskivana udarima velike srpaste repne peraje.
Vodene životinje su razvile toliko različite načine kretanja da uvek iznova iznenade inženjere: morski demon (Manta birostris) široko raskriljenim perajama doslovno leti morem, a murine elegantno vijugaju kroz vodu. Meduze i sipe za kretanje korsite silu potiska.
Da bi to postigle, sipe pomoću snažnih mišića istiskuju vodu iz plaštane šupljine kroz levkasti otvor. Tako nastali impuls doslovno ih odbacuje napred. Na taj se način divovske lignje kreću brzinom od 40 km/h kroz vodu.
Građa tela mnogih morskih životinja optimalno je prilagođena strujanju vode pa služi kao uzor tehničkim stručnjacima.
ZEMLJINA ATMOSFERA nije gusta poput vode pa se i ne suprotstavlja telu u pokretu tolikom silom. Kad su se pre otprilike 400 miliona godina neke dotad u vodi živuće životinje premestile na kopno, suočile su se sa novom preprekom: gravitacionom silom. Bio je to jedan od razloga zbog kojega je većina životinja razvila udove. Udovi se odupiru o podlogu i tako podižu telo i pokreću ga.
Stonoge koordiniraju svojih do 700 nogu, pauci hodaju na 8 nogu, većina insekata ima ih 6 a gotovo svi sisari četiri.Neke životinje se uspešno snalaze i bez nogu, npr. beznogi gušteri i zmije. Zahvaljujući mišićima oni telo pokreću napred jer uvijanjem ili odgurivanjem savladavaju trenje podloge.
KOD ŽIVOTINJA SA UDOVIMA krajevi kostiju povezani su zglobovima. Oni su centar okretanja oko kojih se jedan prema drugome pomiču međusobno povezani delovi kostura. Razmak između tih tačaka okretanja- recimo između pete i prstiju na stopalima - razlikuje se u različito brzih trkača.
Rekord u brzom trčanju na kopnu drži gepard: osim vitkog i laganog tela, dugih nogu, ima savitljivu kičmu koja se prilikom trčanja ponaša kao opruga. Kandže i tvrdi jastučići na šapama omogućuju mu odlično prijanjanje za tlo.Već nakon dve sekunde gepard dostiže brzinu od 60 km/h. Gepard može trčati i preko 100 km/h, ali to traje kratko. Tada svaka njegova šapa dodirne podlogu triput u sekundi. Najveću brzinu ne može, međutim, održavati duže od nekoliko stotina metara jer takav sprint iziskuje veliki utrošak energije.
Osim tako brzih, postoje i životinje kojima više odgovara sporo kretanje. Time štede energiju neophodnu u borbi za opstanak i katkad se uspešno odbrane od potencijalnih grabljivica. Lenjivac, se na primer, kreće toliko sporo da je zbog toga skoro nevidljiv, i ta ga osobina štiti od napada orla.
Ili živi list (Phyllium celebicum) s jugoistoka Azije čije je osnovno oružje u borbi za opstanak prikrivanje. Osim što oblikom i bojom oponaša lišće, poprimio je i način njihovog pomeranja: ako se grana na kojoj se nalazi zatrese, i on će se zanjihati stopljen sa okolinom.
Vrste poput antilopa i konja pokušavaju pobeći grabljivcima upuštajući se u dug, iscrpljujući trk. U tu svrhu su im se razvile dugačke tetive, a njima se služe kao elastičnim vučnim konopcima. U određenom delu kretanja, dok se pri izvođenju koraka rastežu,tetive se ponašaju poput gumenih kanapa.
Veoma promišljeno deluje konstrukcija tetiva u valabija, kada skoči njihovi mišići moraju obaviti samo malo mehaničkog rada - tetive uštede mišiću pri svakom skoku između 60 i 96 % uloženog rada.
Skaču i majmuni, zečevi, žabe i skakavci: da bi savladali prepreke pred sobom, ulovili plen ili što brže se sklonili na sigurno. Zanimljivi su, međutim, rezultati koje ostvaruju buve. Te životinje iako velike samo 1,5 mm u stanju su skočiti sto puta više u vazduh. Kada bi prosečno visok čovek hteo postići srazmerno isti rezultat, morao bi se vinuti 180 m u vis. 
Kako je za takav rezultat neophodno veliko ubrzanje, jasno je da ga sami mišići ne mogu proizvesti. Buve, međutim, raspolažu još jednim značajnim pomoćnim sredstvom: u njihovim zadnjim nogama nalazi se neka vrsta katapulta napravljena od vrlo elastičnih belančevinastih vlakana koja se mogu oblikovati poput gume. Srazmerno polagano pokretanje mišića može ih skupiti te tako stvarati energiju. Čim se buva pripremi za skok,vlakna se opuste i u trenu je izbace u vis.
POJEDINI ORGANIZMI su pre nekih 150 miliona godina uspeli "uskočiti" i u treći medijum: vazduh. Leteće životinje mogu prevaliti velike udaljenosti, savladati prepreke kao što su pustinje ili okeani i tako dospeti do izvora hrane nedostupna kopnenim putevima.
Da bi se neko relativno gusto telo vinulo u mnogo ređi vazduh, mora biti aerodinamički građeno, ali pre svega, kao što je to slučaj i u aviona, mora imati konstantan pogon. Opna krila slepog miša građena je od dvostrukog sloja kože i razapeta između produženih prstiju prednjih udova, trupa i zadnjih udova. Mišići koji su smešteni u koži pomažu tom letaču pri sklapanju krila ili pri određivanju krilnog luka za vreme leta. 
Vrlo pokretljive ramene kosti čine slepe miševe veoma kretnima: brzo postižu velika ubrzanja i prema potrebi naglo usporavaju, u stanju su gotovo pravougaono poleteti, lepršati u mestu i juriti vazduhom brzinom većom od 90 km/h.
Dok je površina krila slepih miševa građena od živog tkiva, ptičija krila se velikim delom sastoje od perja - vrlo laganih tvorevina građenih od neživih ćelija koja daju oblik krilu i upravljaju letenjem. Način delovanja krila u nekih ptičijih vrsta budi interesovanje vazduhoplovnih inženjera.Tako uprkos oluji i snažnim turbulencijama mnogi galebovi bez problema lete i sigurno sleću. Njihova krila nisu kruta kao kod putničkih aviona nego se prilagođavaju promenama vetra. Kad pogon oslabi ili sasvim izostane pokrovno perje se uspravi na površinu krila i onda složenim načinom izravnava let.
Druga značajna karakteristika ptičijeg krila već je primenjena u izradi aviona: raširena krila jastrebova i orlova slabe velike turbulencije koje nastaju na krajevima krila razbijajući ih u nekoliko manjih vrtložnih strujanja. To je inspirisalo inženjere pa su krajeve avionskog krila ukosili prema gore, čime su otpor vazdušnog strujanja znatno smanjili.
Specifična građa kostiju ptica je još jedna prilagođenost životu u vazduhu. Težina kostiju znatno je smanjena zbog posedovanja šupljina ispunjenih vazduhom. Kostur goluba ima masu tek 4,4 % ukupne mase njegovog tela, a kod čoveka ona iznosi oko 15 %. Uprkos dvometarskom rasponu krila, kostur burnice težak je tek nešto više od 100 grama i time lakši od njenog pernatog pokrivača.
Ali zato su letni mišići u mnogih ptica srazmerno teški. Šumska sova (Strix aluco) s prosečnih 540 g težine ima mišiće teške 300 g, a perje i kostur zajedno su teški možda 100g. Razmena materija u organizmu ptica savršeno je prilagođena letenju: biolozi su izračunali da bi golubu teškom 400 g bilo dovoljno samo 37 g masti u telu koje bi iskoristio kao gorivo za sedmosatni let tokom kojeg bi prevalio čitavih 400 kilometara. 
Stalno prilagođavanje na život u vazduhu omogućile su jednoj ptičijoj vrsti razvoj neverovatnih sposobnosti: čiopa (Apus apus) provede gotovo čitav život u vazduhu. Ta ptica veličine laste može leteti brzinom od 180 km/h. Računa se da svake godine prevali 190 000 km. Za to vreme se hrani, spava i pari u vazduhu te mesecima uopšte ne sleće.
Sleteće na zemlju jedino zbog jaja koja mora sneti.Takva izrazita specijalizacija na život u vazduhu pokazuje svoje nedostatke: dvonožni hod predstavlja joj ozbiljnu teškoću. Ima se utisak da sićuša, žuljevita stopala može doložiti poput premalih cipela. Biolozi su je nazvali Apus apus, što u prevodu znači beznoga.
JEDNA OD RETKIH ŽIVOTINJA koje se u sva tri medijuma (voda, vazduh, tlo) osećaju kao kod kuće je leteća žaba (Rhacophorus pardalis). Taj vodozemc živi u prašumama Bornea, a zna se penjati, skakati i plivati. Tokom evolucije ugurao se čak i među letače.
Veliku plivaću kožicu u slučaju potrebe može rasprostreti kao padobran i zajedriti s drveta prema tlu u 50-metarsku dubinu. Pritom je u stanju usmeravati let slično kao pilot padobranske jedrilice te mekano sleteti na tlo.
Ali kad stigne jednom na zemlju, leteća žaba ne može više poleteti u visinu nego hodajući savladava naporan uspon u potrazi za zaklonom među granjem prašumskog drveća.
Literatura
- Džekson, Tom: Svetska enciklopedija životinja, MUN, Zemun, 2007
- šorić, Vitko: Morfologija i sistematika hordata, Kragujevac: Univerzitet, Prirodno-matematički fakultet, 2002
- Stanković, Siniša: Uporedna anatomija kičmenjaka, Beograd: Naučna knjiga, 1950
- Stanković, Siniša: Ekologija životinja, Beograd: Zavod za izdavanje udžbenika SR Srbije, 1961
- Đorović Ana, Kalezić, M: Morfologija hordata. Biološki fakultet, Beograd
- Kalezić,M: Osnovi morfologije kičmenjaka, ZUNS, Beograd, 2001
- Ratajac, Ružica: Zoologija za studente Poljoprivrednog fakulteta, PMF u Novom Sadu i MP Stylos Novi Sad, 1995
- Časopis Geo
