Животные, которые ломают законы физики
Законы физики незыблемы. С этим утверждением вряд ли кто-нибудь решит всерьез спорить. Но иногда может показаться, что «сломаться» они все же могут. Такие предположения приходят, когда узнаешь про рыбу, способную бить током. Или про птицу, «игнорирующую» законы аэродинамики. В реальности физические законы, конечно, никто не нарушает. Но некоторые из животных подходят к их границам настолько близко, что складывается подобное впечатление. Рассказываем подробнее.
Рак, «выстреливающий» клешней быстрее пули
Речь про рака-щелкуна Alpheidae, а точнее, про семейство ракообразных, которых назвали щелкунами из-за их асимметричных клешней: большая из них способна производить громкий и характерный звук. Впрочем, нам эти креветки, вырастающие всего до 3—6 сантиметров в длину, в первую очередь интересны по иному поводу.
Еще около двадцати лет назад ученые полагали, что упоминаемый звук создается от удара двух половинок клешни друг об друга. Но, как выяснилось, в процессе задействована гидродинамика.
Так, щелкун способен сомкнуть клешню супербыстро: кончик подвижной части движется со скоростью порядка 20 метров в секунду. Вода, располагающаяся между половинками клешни, выдавливается и образует струю, двигающуюся со скоростью около 30 метров в секунду, или 108 километров в час.
Скорость столь высока, что приводит к падению давления ниже давления водяного пара — возникает кавитация. Кавитационный пузырь мгновенно схлопывается, создавая ударную волну и разогревая среду до ошеломляющих 4427 градусов Цельсия. Для понимания: температура лавы — от 1000 до 1200 градусов.
По сути, добыча рака-щелкуна погибает не от самой клешни, а от локального мини-взрыва. Еще один интересный факт: ВМФ США обучали операторов гидролокаторов отличать звуки щелкунов от вражеских подлодок во время Второй мировой войны.
Птица, летающая «неправильно»
Колибри — единственные в мире птицы, которые могут зависать в воздухе, летать назад и даже вверх тормашками короткое время. Но как им это удается?
Ученые заявляют: все дело в их чрезвычайно гибких плечевых суставах, которые позволяют крыльям вращаться на 180 градусов. Интересно, что исследования также демонстрируют: полет задом наперед не требует от этих маленьких птиц больше энергии, чем привычный полет вперед — положения равноценны.
При этом удерживаться в воздухе на одном месте, как вертолет, колибри удается благодаря огромному множеству взмахов крылышками за секунду — в определенные периоды до 200. Важно отметить: птицы не просто машут крыльями вверх-вниз, а как бы описывают «восьмерку», создавая таким образом подъемную силу и на прямом, и на обратном ходе крыла.
«Колибри, как правило, летят вперед, чтобы приблизиться к цветку, зависают практически неподвижно во время кормежки, а затем летят назад», — отмечают специалисты.
Скорости при этом колибри развивают также весьма внушительные. Некоторые подвиды способны летать на скорости порядка 50—55 километров в час. А во время брачных пикирований они могут достигать 96—150 километров в час! Сердце при этом у колибри бьется бешено: в районе 1200 ударов в минуту.
Ящерица, бегающая по воде
Basiliscus plumifrons, вид ящериц из рода василисков, в Коста-Рике даже получил неофициальное название «ящерица Иисуса Христа» — все из-за их способности перебегать небольшие участки по поверхности воды, используя одновременно конечности и хвост для балансировки.
«В зависимости от размера эти ящерицы способны передвигаться по воде на задних конечностях со скоростью порядка 1,5 метра в секунду на расстояние примерно 4,5 метра, прежде чем опуститься на четвереньки и поплыть», — говорят исследователи.
И поясняют, что шаг ящерицы состоит из трех фаз: удара, проталкивания и подъема. Во время удара лапа движется преимущественно вертикально вниз. Во время проталкивания — преимущественно назад. А во время подъема поднимается из воды и возвращается в исходное положение для следующего шага.
Basiliscus plumifrons отличаются длинными пальцами на задних лапах с кожными каемками, которые разворачиваются при ударе о воду, увеличивая площадь соприкосновения и создавая подъемную силу. Быстро перебирая лапками (20 шагов в секунду), ящерицы с силой ударяют растопыренными пальцами по водяной глади, создавая крошечный воздушный карман, который не дает им утонуть, пока сохраняется скорость. Хвост при этом служит противовесом, помогая в сохранении равновесия и вертикального положения.
Что еще следует знать об этих ящерицах? Плавают они тоже отменно и способны продержаться под водой около 30 минут. При этом они всеядны, но могут становиться жертвами хищных птиц, опоссумов и змей.
Рыба, генерирующая электричество
Электрический угорь, или Electrophorus electricus, относится к виду лучеперых рыб, живет в основном в реках северо-восточной части Южной Америки, а также в притоках среднего и нижнего течения Амазонки.
При этом угря вполне можно назвать «живым аккумулятором», ведь он выдает разряды до 600—800 вольт. Для сравнения: бытовая розетка располагает 220—240 вольтами. Как это возможно? Все дело в трех парах брюшных органов, которые и генерируют электричество, — они занимают, как утверждается, до 80% всего тела рыбы.
В целом процесс создания разряда схож с принципом, по которому действует батарейка. Упоминаемые выше органы состоят из тысяч плоских клеток-пластин, называемых электроцитами. В состоянии покоя такая клетка выкачивает положительные ионы натрия и калия наружу. Когда угорь только готовится нанести удар, мозг посылает сигнал через нервную систему, открывая ионные каналы — те устремляются внутрь клетки, за счет чего вырабатывается скачок напряжения.
Зачем угрю вообще могло такое понадобиться? В основном для трех целей: охоты, самообороны, а также, как ни странно, для навигации в пространстве и взаимодействия с другими рыбами: низковольтные импульсы позволяют Electrophorus electricus лучше ориентироваться.
Почему муравьи куда сильнее, чем должны быть
Еще один пример, о котором, кажется, знают почти все, но мало кто вдается в подробности, — муравьи. Они способны нести на себе груз, в десятки раз (как правило, в зависимости от конкретной разновидности, заявляют о диапазоне от 10 до 50 раз) превышающий их вес. Но как?
«Из-за того, что муравьи очень маленькие, их мышцы имеют большую площадь поперечного сечения (они толще) по сравнению с размерами тела, чем у более крупных животных. Это означает, что они могут развивать большую силу в пересчете на килограмм (или, в случае муравья, на миллиграмм)», — отмечают эксперты.
И продолжают: при необходимости тело муравья способно выдержать гораздо большую нагрузку. По оценкам, их суставы и сочленения способны выдерживать нагрузку, более чем в 3000 раз превышающую вес их собственного тела, и при этом не ломаться.
Есть о чем рассказать? Пишите в наш телеграм-бот. Это анонимно и быстро
Перепечатка текста и фотографий Onlíner без разрешения редакции запрещена. ga@onliner.by
