Djurförflyttning - Animal locomotion

Djurförflyttning , i etologi , är en av olika metoder som djur använder för att flytta från en plats till en annan. Vissa förflyttningssätt är (initialt) självgående, t.ex. löpning, simning, hoppning, flygning, hoppning, svävande och glidande. Det finns också många djurarter som är beroende av deras miljö för transport, en typ av rörlighet som kallas passiv rörelse , t.ex. segling (vissa maneter), kiting (spindlar), rullning (vissa skalbaggar och spindlar) eller ridning av andra djur ( phoresis ).

Djur rör sig av olika anledningar, till exempel för att hitta mat , en kompis , en lämplig mikrohabitat eller för att fly rovdjur . För många djur är rörelseförmågan avgörande för överlevnad, och som ett resultat har naturligt urval format de rörelsemetoder och mekanismer som används av rörliga organismer. Till exempel har flyttdjur som reser stora sträckor (som tärnan ) vanligtvis en rörelsemekanism som kostar väldigt lite energi per distansenhet, medan icke-flyttande djur som ofta måste röra sig snabbt för att fly rovdjur sannolikt kommer att ha energiskt dyrt, men mycket snabb, rörelse.

De anatomiska strukturer som djur använder för rörelse, inklusive cilia , ben , vingar , armar , fenor eller svansar kallas ibland för rörelseorgan eller lokstrukturer .

Etymologi

Termen "locomotion" bildas på engelska från latin loco "from a place" (ablativ av locus "place") + motio "motion, a moving".

Rörelse i olika medier

Djur gå igenom, eller på, fyra typer av miljö: akvatiska (i eller på vatten), markbundna (på marken eller annan yta, inklusive trädlevande , eller trädlevande), fossorial (tunnelbana), och antenn (i luften). Många djur, till exempel semi-vattenlevande djur och dykande fåglar -regularly gå igenom mer än en typ av medium. I vissa fall underlättar ytan de rör sig på deras rörelsemetod.

Vatten

Simning

Delfiner som surfar

I vatten är det möjligt att hålla sig flytande med flytkraft. Om ett djurs kropp är mindre tät än vatten kan den hålla sig flytande. Detta kräver lite energi för att behålla en vertikal position, men kräver mer energi för rörelse i horisontalplanet jämfört med mindre flytande djur. Den dra påträffas i vatten är mycket större än i luft. Morfologi är därför viktigt för effektiv rörelse, vilket i de flesta fall är väsentligt för grundläggande funktioner som att fånga byten . En fusiform, torpedliknande kroppsform ses hos många vattenlevande djur, även om mekanismerna de använder för rörelse är olika.

Det primära sättet med vilket fisk genererar dragkraft är genom att svänga kroppen från sida till sida, den resulterande vågrörelsen slutar vid en stor svansfena . Finare kontroll, till exempel för långsamma rörelser, uppnås ofta med drag från bröstfenor (eller främre lemmar hos marina däggdjur). Vissa fiskar, t.ex. den fläckiga råttfisken ( Hydrolagus colliei ) och fladdermus (elektriska strålar, sågfiskar, gitarrfiskar, skridskor och stingrays) använder sina bröstfenor som främsta rörelsemedel, ibland kallade labriformsimning . Marina däggdjur pendlar sin kropp i en upp-och-ned-riktning (dorso-ventral). Andra djur, t.ex. pingviner, dykande änder, rör sig under vattnet på ett sätt som har kallats "vattenflygning". Vissa fiskar driver sig utan en vågrörelse av kroppen, som i de långsamt rörliga sjöhästarna och Gymnotus .

Andra djur, såsom bläckfiskar , använder jetdrivning för att resa snabbt, ta in vatten och spruta ut det igen i ett explosivt utbrott. Andra simdjur kan främst lita på sina lemmar, precis som människor gör när de simmar. Även om livet på land härstammar från haven, har landlevande djur återkommit till en vattenlevande livsstil vid flera tillfällen, till exempel de helt vattenlevande valarna , som nu skiljer sig mycket från sina landlevande förfäder.

Delfiner rider ibland på bågvågorna som skapats av båtar eller surfar på naturligt brytande vågor.

Benthic

Pilgrimsmussla i hopprörelse; dessa musslor kan också simma.

Bentisk rörelse är rörelse av djur som lever på, i eller nära botten av vattenmiljöer. I havet går många djur över havsbotten. Echinoderms använder främst sina rörfötter för att röra sig. Rörfötterna har vanligtvis en spets formad som en sugplatta som kan skapa ett vakuum genom sammandragning av muskler. Detta, tillsammans med viss klibbighet från utsöndringen av slem , ger vidhäftning. Vågor av rörfotkontraktioner och avslappningar rör sig längs den vidhäftande ytan och djuret rör sig långsamt längs. Vissa sjöborrar använder också sina taggar för bentisk rörelse.

Krabbor går vanligtvis i sidled (ett beteende som ger oss ordet crabwise ). Detta beror på benens led, vilket gör en sidolång gång mer effektiv. Vissa krabbor går dock framåt eller bakåt, inklusive raninider , Libinia emarginata och Mictyris platycheles . Vissa krabbor, i synnerhet Portunidae och Matutidae , kan också simma, Portunidae speciellt så att deras sista par gångben blir platta till simpaddlar.

En stomatopod, Nannosquilla decemspinosa , kan fly genom att rulla sig in i ett självgående hjul och kullerbytta bakåt med en hastighet av 72 varv / min. De kan resa mer än 2 m med denna ovanliga metod för rörelse.

Vattenyta

Velella rör sig genom att segla.

Velella , vindseglaren, är en cnidarian utan andra drivmedel än segling . Ett litet styvt segel skjuter ut i luften och fångar vinden. Velellas seglar alltid längs vindens riktning där seglet kan fungera som en aerofoil , så att djuren tenderar att segla medvind i en liten vinkel mot vinden.

Medan större djur som ankor kan röra sig på vattnet genom att flyta, rör sig några små djur över det utan att bryta igenom ytan. Denna ytrörelse drar fördel av vattens ytspänning . Djur som rör sig på ett sådant sätt inkluderar vattenstridaren . Vattenstridare har ben som är hydrofoba , vilket hindrar dem från att störa vattenstrukturen. En annan form av rörelse (där ytskiktet är trasigt) används av basilisködlan .

Antenn

Aktiv flygning

Ett par svavelfjärilar under flygning. Honan, ovan, är i snabbflygning framåt med en liten attackvinkel ; hanen, nedanför, vrider sina vingar kraftigt uppåt för att få lyft och flyga upp mot honan.

Tyngdkraften är det främsta hindret för flygning . Eftersom det är omöjligt för någon organism att ha en densitet så låg som luftens, måste flygande djur generera tillräckligt med lyft för att stiga upp och förbli luftburna. Ett sätt att uppnå detta är med vingar , som när de rör sig genom luften genererar en lyftkraft uppåt på djurets kropp. Flygande djur måste vara mycket lätta för att kunna flyga, de största levande flygande djuren är fåglar på cirka 20 kilo. Andra strukturella anpassningar av flygande djur inkluderar minskad och omfördelad kroppsvikt, fusiform form och kraftfulla flygmuskler; det kan också finnas fysiologiska anpassningar. Aktiv flygning har självständigt utvecklats minst fyra gånger, hos insekter , pterosaurier , fåglar och fladdermöss . Insekter var den första taxonen som utvecklade flygningen, för cirka 400 miljoner år sedan (mya), följt av pterosaurier cirka 220 mya, fåglar cirka 160 mya, sedan fladdermöss för cirka 60 mya.

Glidande

I stället för aktiv flygning minskar vissa (halv) träddjur deras fallhastighet genom att glida . Glidflygning är tyngre än luftflygning utan användning av dragkraft ; termen "volplaning" avser också detta flygsätt hos djur. Detta flygsätt innebär att man flyger ett större avstånd horisontellt än vertikalt och kan därför skiljas från en enkel nedstigning som en fallskärm. Glidflyg har utvecklats vid fler tillfällen än aktiv flygning. Det finns exempel på gliddjur i flera stora taxonomiska klasser som ryggradslösa djur (t.ex. glidmyror ), reptiler (t.ex. bandad flygande orm ), amfibier (t.ex. flygande groda ), däggdjur (t.ex. sockerglider , ekorrflygplan ).

Flygande fisk tar fart

Vissa vattendjur använder också regelbundet glidflyg, till exempel flygfisk , bläckfisk och bläckfisk. Flygfiskens flygningar är vanligtvis cirka 50 meter (160 fot), även om de kan använda uppdrivning vid vågornas framkant för att täcka avstånd på upp till 400 m (1300 fot). För att glida upp ur vattnet rör en flygande fisk svansen upp till 70 gånger per sekund. Flera oceaniska bläckfiskar , såsom Stilla havsflygfisken , hoppar upp ur vattnet för att undkomma rovdjur, en anpassning som liknar flygfiskens. Mindre bläckfiskar flyger i stim och har observerats täcka avstånd så länge som 50 m. Små fenor på baksidan av manteln hjälper till att stabilisera flygrörelsen. De lämnar vattnet genom att driva ut vatten ur sin tratt, visst har en del bläckfisk observerats för att fortsätta spruta vatten medan luftburet ger dragkraft även efter att ha lämnat vattnet. Detta kan göra flygande bläckfisk till de enda djuren med jetdriven luftfart. Den neonflygande bläckfisken har observerats glida över avstånd över 30 m, i hastigheter upp till 11,2 m/s.

Stigande

Höjande fåglar kan upprätthålla flygningen utan att vingen klappar, med hjälp av stigande luftströmmar. Många glidfåglar kan "låsa" sina förlängda vingar med hjälp av en specialiserad sena. Höjande fåglar kan alternera glider med perioder av svävande i stigande luft . Fem huvudsakliga lyfttyper används: termik , åslyft , levågor , konvergenser och dynamisk skyhöjning .

Exempel på stigande flygning av fåglar är användningen av:

  • Termik och konvergens av rovfåglar som gam
  • Åslyft av måsar nära klippor
  • Våghiss genom flyttfåglar
  • Dynamiska effekter nära havsytan av albatrosser

Ballongfärd

Ballongfärd är en rörelsemetod som används av spindlar. Vissa sidenproducerande leddjur , mestadels små eller unga spindlar, utsöndrar ett speciellt lättviktigt gossamer-silke för ballongfartyg, som ibland reser stora sträckor på hög höjd.

Markbundna

Stilla havet hoppande blenny Alticus arnoldorum hoppar
Stilla havet springande blenny klättrar upp en vertikal bit av plexiglas

Former av rörelse på land inkluderar promenader, löpning, hoppning eller hoppning , dragning och krypning eller slingring. Här är friktion och flytkraft inte längre ett problem, men ett starkt skelett- och muskulärt ramverk krävs hos de flesta landlevande djur för strukturellt stöd. Varje steg kräver också mycket energi för att övervinna tröghet , och djur kan lagra elastisk potentiell energi i sina senor för att hjälpa till att övervinna detta. Balans krävs också för rörelse på land. Mänskliga spädbarn lär sig att krypa först innan de kan stå på två fötter, vilket kräver god samordning och fysisk utveckling. Människor är tvåbeniga djur, står på två fötter och håller en på marken hela tiden medan de går . När du springer är bara en fot högst uppe på marken när som helst, och båda lämnar marken en kort stund. Vid högre hastigheter hjälper momentum att hålla kroppen upprätt, så mer energi kan användas i rörelse.

Hoppar

Grå ekorre ( Sciurus carolinensis ) i mellansprång

Hoppning (saltning) kan särskiljas från löpning, galopp och andra gångarter där hela kroppen är tillfälligt luftburet genom den relativt långa varaktigheten av flygfasen och den höga startvinkeln. Många landlevande djur använder hoppning (inklusive hoppning eller hoppning) för att undkomma rovdjur eller fånga byten - dock är det relativt få djur som använder detta som ett primärt rörelsesätt. De som inkluderar kängurur och andra makropoder, kanin , hare , jerboa , hoppmus och kängururåtta . Känguroråttor hoppar ofta 2 m och enligt uppgift upp till 2,75 m i hastigheter upp till nästan 3 m/s (6,7 mph). De kan snabbt ändra riktning mellan hopp. Den snabba förflyttningen av den banderollade kängururåttan kan minimera energikostnader och predationsrisk. Dess användning av ett "flytt-frys" -läge kan också göra det mindre iögonfallande för nattliga rovdjur. Grodor är, relativt sin storlek, de bästa hopparna av alla ryggradsdjur. Den australiensiska raketgrodan, Litoria nasuta , kan hoppa över 2 meter (6 fot 7 tum), mer än femtio gånger sin kroppslängd.

Leech rör sig genom looping med dess fram- och baksugare

Peristaltik och looping

Andra djur rör sig i terrestriska livsmiljöer utan hjälp av ben. Daggmaskar kryper genom en peristaltik , samma rytmiska sammandragningar som driver mat genom matsmältningskanalen.

Leech rör sig på en plan yta

Leeches och geometer moth larver rör sig genom looping eller inching (mäter en längd med varje rörelse), med hjälp av sina parade cirkulära och längsgående muskler (som för peristaltik) tillsammans med förmågan att fästa på en yta i både främre och bakre ändar. Den ena änden är fäst och den andra änden projiceras peristaltiskt framåt tills den rör ner, så långt den kan nå; sedan släpps den första änden, dras framåt och fästs igen; och cykeln upprepas. När det gäller leeches är fastsättning av en suger i varje ände av kroppen.

Glidande

På grund av dess låga friktionskoefficient ger is möjlighet till andra rörelsemetoder. Pingviner vaddar antingen på fötterna eller glider på magen över snön, en rörelse som kallas kälke , som sparar energi medan den rör sig snabbt. Vissa pinnipeds utför ett liknande beteende som kallas pulka .

Klättrande

Vissa djur är specialiserade på att röra sig på icke-horisontella ytor. En vanlig livsmiljö för sådana klätterdjur är i träd ; till exempel är gibbon specialiserad på trädbaserade rörelser, som reser snabbt genom brachiation (se nedan ).

Andra som bor på klippytor som i berg rör sig på branta eller till och med nära vertikala ytor genom att noggrant balansera och hoppa. Den kanske mest exceptionella är de olika typerna av bergstäder (t.ex. barbarifår , jak , stenbock , stenig bergsget , etc.), vars anpassningar kan inkludera en mjuk gummiaktig kudde mellan hovarna för grepp, hovar med vassa keratinfälgar för boende i små fotfästen och framträdande daggklor. Ett annat fall är snöleoparden , som är ett rovdjur för sådana kaprider också har spektakulär balans och hoppförmåga, till exempel förmåga att hoppa upp till 17  m (50  fot).

Vissa lätta djur kan klättra upp på släta rena ytor eller hänga upp och ner genom vidhäftning med hjälp av sugar . Många insekter kan göra detta, även om mycket större djur som geckos också kan utföra liknande bedrifter.

Gå och spring

Arter har olika antal ben vilket resulterar i stora skillnader i rörelse.

Moderna fåglar, även om de klassificeras som tetrapoder , har vanligtvis bara två funktionella ben, som vissa (t.ex. struts, emu, kiwi) använder som sitt primära, Bipedal , rörelseform . Några moderna däggdjursarter är vanliga tvåfotade, dvs vars normala metod för rörelse är tvåbenta. Dessa inkluderar makropoder , känguru råttor och möss , springhare , hoppande möss , pangoliner och homininan apor. Bipedalism finns sällan utanför landlevande djur - även om minst två typer av bläckfiskar går bipedalt på havsbotten med två av sina armar, så att de kan använda de återstående armarna för att kamouflera sig som en matta av alger eller flytande kokos.

Det finns inga trebenta djur-även om vissa makropoder, som kängurur, som växlar mellan att vila sin tyngd på sina muskulösa svansar och deras två bakben kan ses som ett exempel på tredubbel rörelse hos djur.

Animering av en devonisk tetrapod

Många välbekanta djur är fyrfotade , går eller springer på fyra ben. Några fåglar använder fyrfotad rörelse under vissa omständigheter. Till exempel använder skobillan ibland sina vingar för att rätta sig efter att ha slagit till byte. Den nykläckta hoatzinfågeln har klor på tummen och första fingret som gör det möjligt att på ett smidigt sätt klättra i trädgrenar tills dess vingar är tillräckligt starka för att kunna flyga. Dessa klor är borta när fågeln når vuxen ålder.

Ett relativt få djur använder fem lemmar för rörelse. Fyrfärdiga fyrbäddar kan använda sin svans för att hjälpa till med rörelse och vid bete använder kängururna och andra makropoder svansen för att driva sig framåt med de fyra benen som används för att bibehålla balansen.

Insekter går i allmänhet med sex ben - även om vissa insekter som nymphalidfjärilar inte använder frambenen för att gå.

Arachnids har åtta ben. De flesta arachnider saknar extensormuskler i de distala lederna i sina bilagor. Spindlar och piskskorpioner förlänger sina lemmar hydrauliskt med hjälp av trycket från hemolymfen . Solifuges och några skördare förlänger sina knän med hjälp av mycket elastiska förtjockningar i den gemensamma nagelbanden. Skorpioner , pseudoskorpioner och några skördemän har utvecklat muskler som sträcker sig över två benleder (lårben-knäskålen och knäskålben-lederna) på en gång.

Skorpionen Hadrurus arizonensis går genom att använda två grupper av ben (vänster 1, höger 2, vänster 3, höger 4 och höger 1, vänster 2, höger 3, vänster 4) på ​​ett fram- och återgående sätt. Denna alternerande tetrapod -koordination används över alla gånghastigheter.

Tusenben och tusenben har många uppsättningar ben som rör sig i metakronal rytm . Några pikdelslokomotiv använder de många rörfötterna på undersidan av armarna. Även om rörfötterna liknar sugkoppar i utseende, är greppverkan en funktion av limkemikalier snarare än sugning. Andra kemikalier och avslappning av ampullarna möjliggör frigöring från substratet. Rörfötterna låser sig på ytor och rör sig i en våg, med en armsektion fäst vid ytan när en annan släpper ut. Några flerarmade, snabbt rörliga sjöstjärnor som solrosens sestar ( Pycnopodia helianthoides ) drar sig med några av sina armar medan de låter andra spåra bakom sig. Andra sjöstjärnor vänder upp sina armar när de rör sig, vilket utsätter sensoriska rörfötter och ögonfläckar för yttre stimuli. De flesta sjöstjärnor kan inte röra sig snabbt, en typisk hastighet är läderstjärnans ( Dermasterias imbricata ), som klarar bara 15 cm på en minut. Vissa grävande arter från släktena Astropecten och Luidia har snarare punkter än suckar på sina långa rörfötter och kan mycket snabbare röra sig, "glida" över havsbotten. Sandstjärnan ( Luidia foliolata ) kan färdas med en hastighet av 2,8 m (9 fot 2 tum) per minut. Solros sjöstjärnor är snabba och effektiva jägare som rör sig med en hastighet av 1 m/min (3,3 ft/min) med 15 000 rörfot.

Många djur ändrar tillfälligt antalet ben de använder för rörelse under olika omständigheter. Till exempel byter många fyrfotade djur till bipedalism för att nå lågnivåbläddring på träd. Släktet med Basiliscus är arboreal ödlor som vanligtvis använder quadrupedalism i träden. När de är rädda kan de falla till vattnet nedanför och springa över ytan på bakbenen med cirka 1,5 m/s på ett avstånd av cirka 4,5 m (15 fot) innan de sjunker till alla fyra och simmar. De kan också hålla sig på alla fyra medan de "vandrar" för att öka avståndet över ytan med cirka 1,3  m. När kackerlackor springer snabbt, backar de upp på sina två bakben som tvåfotade människor; detta gör att de kan springa med hastigheter upp till 50 kroppslängder per sekund, motsvarande "några hundra miles i timmen, om du skalar upp till människans storlek." När de betar använder kängurur en form av pentapedalism (fyra ben plus svansen) men byter till hoppning (bipedalism) när de vill röra sig med högre hastighet.

Driven vagn

Den marockanska flic-flac-spindeln ( Cebrennus rechenbergi ) använder en serie snabba, akrobatiska flic-flac- rörelser i benen liknande de som används av gymnaster, för att aktivt driva sig från marken, så att den kan röra sig både nedåt och uppför, även vid en lutning på 40 procent. Detta beteende är annorlunda än andra jaktspindlar, till exempel Carparachne aureoflava från Namiböknen , som använder passiv vagn som en form av rörelse. Flic-flac-spindeln kan nå hastigheter på upp till 2 m/s genom att vända framåt eller bakåt för att undvika hot.

Underjordiskt

Vissa djur rör sig genom fasta ämnen som jord genom att gräva med hjälp av peristaltik , som i daggmaskar eller andra metoder. I lösa fasta ämnen som sand, kan vissa djur, som guldmullvaden , pungdjursmullvad och den rosa fe -bältdjuret , röra sig snabbare och "simma" genom det lösa underlaget. Grävande djur inkluderar mol , malda ekorrar , nakna molråttor , tilefish och mullvadssyror .

Arboreal rörelse

Ett bracherande gibbon

Arboreal rörelse är rörelsen av djur i träd. Vissa djur kan bara skala träd ibland, medan andra är uteslutande träd. Dessa livsmiljöer utgör många mekaniska utmaningar för djur som rör sig genom dem, vilket leder till en mängd anatomiska, beteendemässiga och ekologiska konsekvenser samt variationer mellan olika arter. Dessutom kan många av samma principer tillämpas på klättring utan träd, till exempel på stenhögar eller berg. Den tidigaste kända tetrapoden med specialiseringar som anpassade den för att klättra i träd var Suminia , en synapsid av den sena Permian , för cirka 260 miljoner år sedan. Vissa ryggradslösa djur är uteslutande träd i livsmiljöer, till exempel trädsnigeln .

Brachiation (från brachium , latin för "arm") är en form av arboreal rörelse där primater svänger från trädben till trädben med bara sina armar. Under brachiation stöds kroppen växelvis under varje framben. Detta är det främsta rörelsesättet för de små gibbons och siamangs i sydöstra Asien. Vissa apor från New World som spindelapor och muriquis är "semibrachiators" och rör sig genom träden med en kombination av hoppning och brachiation. Vissa arter av den nya världen utövar också suspenserande beteenden med hjälp av deras svans , som fungerar som en femte greppande hand.

Energi

Djurförflyttning kräver energi för att övervinna olika krafter inklusive friktion , drag , tröghet och gravitation , även om påverkan av dessa beror på omständigheterna. I markbundna miljöer måste tyngdkraften övervinnas medan luftmotståndet har litet inflytande. I vattenmiljöer blir friktion (eller drag) den stora energiska utmaningen med tyngdkraften mindre påverkan. Kvar i den vattenhaltiga miljön förbrukar djur med naturlig flytkraft lite energi för att bibehålla en vertikal position i en vattenspelare. Andra sjunker naturligt och måste spendera energi för att hålla sig flytande. Drag är också en energisk inflytande i flygning och aerodynamiskt effektiva kroppsformer av flygande fåglar ange hur de har utvecklats för att klara av detta. Limless organismer som rör sig på land måste energiskt övervinna ytfriktion, men de behöver vanligtvis inte spendera betydande energi för att motverka gravitationen.

Newtons tredje rörelselag används i stor utsträckning i studiet av djurs rörelse: om det är i vila måste ett djur skjuta något bakåt för att röra sig framåt. Terrestriska djur måste skjuta fast mark, simma och flygande djur måste trycka mot en vätska (antingen vatten eller luft ). Effekterna av krafter under rörelse på utformningen av skelettsystemet är också viktigt, liksom samspelet mellan rörelse och muskelfysiologi, för att bestämma hur strukturer och effektorer av rörelse möjliggör eller begränsar djurens rörelse. De energetiken av rörelse innebär energiförbrukningen med djur i rörelse. Energi som förbrukas vid rörelse är inte tillgänglig för andra ansträngningar, så djur har vanligtvis utvecklats för att använda minsta möjliga energi under rörelse. Men vid vissa beteenden, såsom rörelse för att fly från ett rovdjur, är prestanda (som hastighet eller manövrerbarhet) mer avgörande, och sådana rörelser kan vara energiskt dyra. Dessutom kan djur använda energiskt dyra förflyttningsmetoder när miljöförhållanden (som att vara i en hål) utesluter andra sätt.

Den vanligaste metriken för energianvändning under rörelse är nettokostnaden (även kallad "inkrementell") för transportkostnad, definierad som energimängden (t.ex. Joules ) som behövs ovanför den ursprungliga metaboliska hastigheten för att flytta ett givet avstånd. För aerob rörelse har de flesta djuren en nästan konstant transportkostnad - att flytta en given sträcka kräver samma kaloriförbrukning, oavsett hastighet. Denna konstans uppnås vanligtvis genom förändringar i gång . Nettokostnaden för simtransport är lägst, följt av flygning, med markbunden rörelse på land är den dyraste per distansenhet. På grund av de involverade hastigheterna kräver flygningen dock mest energi per tidsenhet. Detta betyder inte att ett djur som normalt rör sig genom att springa skulle vara en mer effektiv simmare; dessa jämförelser förutsätter dock att ett djur är specialiserat på den rörelseformen. En annan faktor här är kroppsmassa - tyngre djur, även om de använder mer total energi, kräver mindre energi per massaenhet för att röra sig. Fysiologer mäter i allmänhet energianvändning med mängden syreförbrukning eller mängden koldioxid som produceras i ett djurs andning . Hos landdjur mäts normalt transportkostnaden medan de går eller springer på ett motoriserat löpband, antingen med mask för att fånga gasutbyte eller med hela löpbandet inneslutet i en metabolisk kammare. För små gnagare , till exempel rådjur , har transportkostnaderna också mätts under frivillig hjulkörning.

Energi är viktigt för att förklara utvecklingen av födosökande ekonomiska beslut i organismer; till exempel en studie av det afrikanska honungsbiet, A. m. scutellata , har visat att honungsbin kan byta ut det höga sackarosinnehållet i viskös nektar för de energiska fördelarna med varmare, mindre koncentrerad nektar, vilket också minskar deras konsumtion och flygtid.

Passiv rörelse

Passiv rörelse hos djur är en typ av rörlighet där djuret är beroende av sin omgivning för transport; sådana djur är svaga men inte rörliga .

Hydrozoaner

Physalia physalis

Den portugisiska krigsmannen ( Physalia physalis ) lever vid havets yta. Den gasfyllda urinblåsan, eller pneumatoforen (ibland kallad "segel"), förblir vid ytan, medan resten är nedsänkt. Eftersom den portugisiska krigsmannen inte har några drivmedel, rörs den av en kombination av vindar, strömmar och tidvatten. Seglet är utrustat med en sifon. I händelse av en ytanfall kan seglet tömmas, vilket gör att organismen kan dränka en kort stund.

Blötdjur

Den violetta havssnigeln ( Janthina janthina ) använder en flytande skumflotte stabiliserad av amfifila mukiner för att flyta vid havsytan.

Arachnids

Den hjulspindel ( carparachne aureoflava ) är en jättekrabbspindlar approximativt 20 mm i storlek och inbyggt i Namiböknen av södra Afrika . Spindeln slipper parasitiska pompilida getingar genom att vända på sidan och vagna nerför sanddyner med hastigheter upp till 44 varv per sekund. Om spindeln befinner sig på en sluttande sanddyn kan rullningshastigheten vara 1 meter per sekund.

En spindel (vanligtvis begränsad till individer av en liten art), eller spindel efter kläckning, klättrar så högt som den kan, står på upphöjda ben med buken pekad uppåt ("tåpinnar") och släpper sedan ut flera silketrådar från spinnorna i luften. Dessa bildar en triangelformad fallskärm som bär spindeln på vinddrag, där även den minsta brisen transporterar den. Jordens statiska elektriska fält kan också ge lyft i vindstilla förhållanden.

Insekter

Den larv av Cicindela dorsalis , den östra stranden tiger skalbagge, är anmärkningsvärd för dess förmåga att hoppa upp i luften, loop dess kropp i ett roterande hjul och rullar längs sanden vid en hög hastighet med användning av vind för att driva sig själv. Om vinden är tillräckligt stark kan larven täcka upp till 60 meter (200 fot) på detta sätt. Denna anmärkningsvärda förmåga kan ha utvecklats för att hjälpa larven att fly rovdjur, såsom thynnid geting Methocha .

Medlemmar av den största underfamiljen av gökvingar, Chrysidinae , är i allmänhet kleptoparasiter och lägger sina ägg i värdbo, där deras larver konsumerar värdägget eller larven medan det fortfarande är ungt. Chrysidiner skiljer sig från medlemmarna i andra underfamiljer genom att de flesta har platta eller konkava nedre buken och kan krypa ihop till en defensiv boll när de attackeras av en potentiell värd, en process som kallas konglobation. Skyddade av hårt kitin i denna position, de utvisas från boet utan skada och kan söka efter en mindre fientlig värd.

Loppor kan hoppa vertikalt upp till 18 cm och horisontellt upp till 33 cm; även om denna form av rörelse initieras av loppan, har den dock liten kontroll över hoppet - de hoppar alltid i samma riktning, med mycket liten variation i banan mellan enskilda hopp.

Skaldjur

Även om stomatopods vanligtvis visar de vanliga rörelsetyperna som ses hos äkta räkor och hummer , har en art, Nannosquilla decemspinosa , observerats vända sig in i ett råhjul. Arten lever i grunda sandiga områden. Vid lågvatten strandas N. decemspinosa ofta av sina korta bakben, som är tillräckliga för rörelse när kroppen stöds av vatten, men inte på torrt land. Mantis räkor utför sedan en framåtvänd vändning i ett försök att rulla mot nästa tidvattenpool. N. decemspinosa har observerats att rulla upprepade gånger i 2 m (6,6 fot), men de reser vanligtvis mindre än 1 m (3,3 fot). Återigen initierar djuret rörelsen men har liten kontroll under sin rörelse.

Djurtransport

Vissa djur ändrar plats eftersom de är fästa vid eller bor på ett annat djur eller en rörlig struktur. Detta kallas förmodligen mer exakt "djurtransport".

Remoras

Vissa remoror, som denna Echeneis -naukrater , kan knyta sig till dykare.

Remoras är en familj ( Echeneidae ) av strålfenade fiskar . De blir 30–90 cm långa, och deras utmärkande första ryggfenor har formen av ett modifierat ovalt, sugerliknande organ med lamellliknande strukturer som öppnas och stängs för att skapa sug och ta ett fast grepp mot huden på större marina djur. Genom att glida bakåt kan remoran öka suget, eller det kan släppa sig genom att simma framåt. Remoras fäster ibland på små båtar. De simmar bra på egen hand, med en lutande eller krökt rörelse. När remoran når cirka 3 cm bildas skivan helt och remoran kan sedan fästas på andra djur. Remoras underkäke skjuter bortom överdelen, och djuret saknar en simblåsa . Vissa remoror associerar främst med specifika värdarter. De finns vanligtvis fästa vid hajar, manta strålar , valar, sköldpaddor och dugongs . Mindre remoror fäster också på fisk som tonfisk och svärdfisk , och några små remoror reser i munnar eller gälar av stora manta strålar, havssolfisk , svärdfisk och segelfisk . Remoran gynnas av att använda värden som transport och skydd, och livnär sig också på material som tappats av värden.

Sportfiskare

I vissa arter av ängsfisk , när en hane hittar en hona, biter han i hennes hud och släpper ut ett enzym som smälter huden i hans mun och hennes kropp och smälter ihop paret till blodkärlsnivån. Hanen blir beroende av den kvinnliga värden för överlevnad genom att ta emot näringsämnen via sitt delade cirkulationssystem och ger spermier till honan i gengäld. Efter smältning ökar hanarna i volym och blir mycket större i förhållande till frilevande hanar av arten. De lever och förblir reproduktivt funktionella så länge kvinnan lever och kan delta i flera lekar. Denna extrema sexuella dimorfism säkerställer att honan, när hon är redo att leka, har en kompis omedelbart tillgänglig. Flera hanar kan införlivas i en enda individuell hona med upp till åtta hanar i vissa arter, även om vissa taxor verkar ha en hane per kvinnlig regel.

Parasiter

Många parasiter transporteras av sina värdar. Till exempel lever endoparasiter som bandmaskar i andra djurs matsmältning och beror på värdens förmåga att röra sig för att fördela sina ägg. Ektoparasiter som loppor kan röra sig på värdens kropp, men transporteras mycket längre avstånd genom värdens rörelse. Vissa ektoparasiter som löss kan opportunistiskt ta en tur på flugan ( phoresis ) och försöka hitta en ny värd.

Ändringar mellan media

Vissa djur rör sig mellan olika medier, t.ex. från vattenlevande till antenn. Detta kräver ofta olika former av rörelse i de olika medierna och kan kräva ett distinkt övergångsrörelsebeteende.

Det finns ett stort antal halvvattendjur (djur som tillbringar en del av sin livscykel i vatten, eller i allmänhet har en del av sin anatomi under vattnet). Dessa representerar de stora taxorna för däggdjur (t.ex. bäver, utter, isbjörn), fåglar (t.ex. pingviner, ankor), reptiler (t.ex. anakonda, mosssköldpadda, marinleguan) och amfibier (t.ex. salamandrar, grodor, nyor) .

Fisk

Vissa fiskar använder flera olika typer av rörelse. Gångfisk kan simma fritt eller vid andra tillfällen "gå" längs havet eller flodbotten, men inte på land (t.ex. den flygande käken - som faktiskt inte flyger - och fladdermus från familjen Ogcocephalidae). Amfibiefisk är fisk som kan lämna vatten under längre tid. Dessa fiskar använda ett område av markbundna motoriskt lägen, såsom lateral vågrörelse , stativ -liknande gång (med användning av parade fenor och svans ), och hoppning. Många av dessa lokomotivlägen innehåller flera kombinationer av rörelse i bröst- , bäcken- och svansfenan. Som exempel kan nämnas ål , lerskippor och vandringsskatten . Flygande fisk kan göra kraftfulla, självgående språng ur vattnet till luften, där deras långa, vingliknande fenor möjliggör glidflygning avsevärda avstånd över vattenytan. Denna ovanliga förmåga är en naturlig försvarsmekanism för att undvika rovdjur. Flygfiskens flygningar är vanligtvis cirka 50 m, även om de kan använda uppdrivning i vågkanten för att täcka avstånd på upp till 400 m (1300 fot). De kan resa med hastigheter på mer än 70 km/h (43 mph). Maximal höjd är 6 m (20 fot) över havets yta. Vissa konton får dem att landa på fartygsdäck.

Marina däggdjur

Stilla vita sidor av delfiner

Vid simning hoppar flera marina däggdjur som delfiner, tumlare och nålar ofta över vattenytan samtidigt som de behåller horisontell rörelse. Detta görs av olika skäl. När du reser kan hoppning spara delfiner och tumlare energi eftersom det är mindre friktion i luften. Denna typ av resor är känd som "tumlare". Andra orsaker till att delfiner och tumlare utför tumlare inkluderar orientering, sociala uppvisningar, slåss, icke-verbal kommunikation , underhållning och försök att lossa parasiter . I nålar har två typer av tumlare identifierats. "Hög tumlare" är oftast nära (inom 100 m) stranden och följs ofta av mindre kursändringar; detta kan hjälpa sälar att få sitt lager på strand- eller forsränningsplatser. "Låg tumlare" observeras vanligtvis relativt långt (mer än 100 m) från stranden och avbryts ofta till förmån för rovdjursrörelser; detta kan vara ett sätt för sälar att maximera vakenhet under ytan och därigenom minska deras sårbarhet för hajar

Vissa valar höjer sin (hela) kropp vertikalt ur vattnet i ett beteende som kallas "bryter".

Fåglar

Vissa halvvattenfåglar använder terrestrisk rörelse, ytsimning, undervattenssimning och flygning (t.ex. änder, svanar). Dykande fåglar använder också dykrörelse (t.ex. dipper, auks). Vissa fåglar (t.ex. ratiter ) har tappat flygets främsta rörelse. De största av dessa, strutsar , när de förföljs av ett rovdjur, har varit kända för att nå hastigheter över 70 km/h (43 mph) och kan hålla en stadig hastighet på 50 km/h (31 mph), vilket gör strutsen världens snabbaste tvåbenta djur: Strutsar kan också lokomotera genom att simma. Pingviner vaddar antingen på fötterna eller glider på magen över snön, en rörelse som kallas kälke , som sparar energi medan den rör sig snabbt. De hoppar också med båda fötterna tillsammans om de vill röra sig snabbare eller korsa brant eller stenig terräng. För att komma upp på land driver pingvinerna ibland sig uppåt i hög hastighet för att hoppa ut ur vattnet.

Förändringar under livscykeln

Ett djurs rörelseform kan förändras avsevärt under dess livscykel. Barnaklar är uteslutande marina och tenderar att leva i grunt och tidvatten. De har två nektoniska (aktiva simmande) larvstadier, men som vuxna är de sittande (icke-rörliga) suspensionsmatare. Ofta finns vuxna fästa vid rörliga föremål som valar och fartyg, och transporteras därigenom (passiv rörelse) runt haven.

Fungera

Paddlefish ram suspension-feeding zooplankton i akvarium

Djur förflyttar sig av olika anledningar, till exempel för att hitta mat, en kompis, en lämplig mikrohabitat eller för att fly rovdjur.

Matupphandling

Djur använder rörelse på många olika sätt för att skaffa mat. Terrestriska metoder inkluderar bakhåll predation , social predation och bete . Akvatiska metoder inkluderar filterfodring , bete, rammatning , sugmatning , utskjutande och pivotmatning. Andra metoder inkluderar parasitism och parasitoidism .

Kvantifiera kropps- och extremitetsrörelser

Den studie av djurs rörelse är en gren av biologin som undersöker och kvantifierar hur djuren rör sig. Det är en tillämpning av kinematik , som används för att förstå hur rörelserna hos djurs lemmar förhåller sig till hela djurets rörelse, till exempel när man går eller flyger.

Gallerier

Se även

Referenser

Vidare läsning

externa länkar