Бегающие по воде. Кто из обитателей живой природы может ходить по воде и почему Насекомое ходящее по поверхности воды

Птицы поганки, устраивающие брачные забеги на водоёмах, бегают по воде иначе, чем василиски.

Мы не удивляемся, когда видим водомерку, скользящую по воде - нам кажется, что лёгкому насекомому легко удержаться на зыбкой поверхности (хотя стоит добавить, что дело не только в ничтожном весе водомерок, но и в особых волосках, покрывающих их тело и кончики ног). Но вот когда по воде начинает бежать, к примеру, крупная водоплавающая птица, это уже кажется странным.

Западноамериканская поганка (Фото Mike Forsman / Flickr.com.)

Западноамериканские поганки в брачном забеге. (Фото Paul Souders / Corbis.)

Поганка Кларка с детёнышем. (Фото Ron Wolf / Flickr.com.)

Василиск, бегущий по воде. (Фото Bence Mate / Visuals Unlimited / Corbis.)

Бегом по воде занимаются поганки, причём они не помогают себе крыльями. Кроме поганок, такой трюк умеют выполнять ящерицы василиски. С точки зрения физики, ничего невозможного тут нет, и многие, пожалуй, вспомнят известную задачу П.Л. Капицы: «С какой скоростью человек должен бежать по воде, чтобы не утонуть?» Любопытные читатели могут найти её решение в интернете, мы же лишь укажем на то, что в самой формулировке кроется некоторая подсказка: скорость бега, очевидно, должна быть большой. Действительно, если посмотреть на бегущих поганок, они перебирают лапами очень быстро, делая как минимум 20 шагов в секунду. Но секрет «хождения по воде» одной лишь скоростью не исчерпывается.

Зоологи из Гарварда, наблюдавшие за поганкой Кларка и западноамериканской поганкой в их естественной среде, сделали более сотни видеозаписей с бегущими птицами, однако всего лишь два видеоролика позволили построить трёхмерную модель движений птичьих лап. Конечно, у поганок (и у ящериц василисков) лапы всё-таки погружаются в воду, так что они делают отчасти шаг, отчасти гребок. Но оба движения – то есть погружение лапы в воду и вытаскивание её из воды – птицы делают иначе, чем ящерицы. На воду поганки кладут лапы с растопыренными пальцами, проводят их под водой, а потом сжимают пальцы и вытаскивают лапу на поверхность, отодвигая её в сторону. Сжатые в «кулак» пальцы и движение вбок позволяет уменьшить при этом сопротивление воды.

Такое пропеллерообразное движение непохоже на то, что делают василиски, которые двигают лапами в одной плоскости, не отклоняя их в стороны и не сжимая пальцы. В статье в авторы пишут, что строение лап и частота, с которой они двигаются, обеспечивают поганкам до 30-55% подъёмной силы, необходимой, чтобы держать птиц «идущими». А вот остальные проценты обеспечивает именно характерная манера двигать лапами назад и вбок. Портал Science , рассказывающий вкратце об исследовании, упоминает о другой работе, также опубликованной в The Journal of Experimental Biology , но ещё в 2001 году – в ней говорилось о том, что своеобразная манера двигать лапами делает поганок ещё и выдающимися ныряльщиками. Возможно, что птицы смогут подсказать инженерам некоторые идеи относительно того, как можно усовершенствовать наши плавательные аппараты.

Но мы пока ничего не сказали о том, зачем птицы занимаются «надводным» бегом. Больших сюрпризов тут нет: считается, что поганки в таких забегах выбирают партнёра, что это просто-напросто брачный танец. Собственно пробежке предшествует прихорашивание и обмен приветствиями, которые длятся несколько секунд, сам же бег длится тоже недолго, около 7 секунд. Причём в искусственных условиях такое поведение почти не удаётся увидеть, возможно, из-за того, что в вольерах, под назойливым вниманием со стороны людей, не получается создать достаточно романтической атмосферы.

Видео с бегающими по воде поганками можно посмотреть .

Знаете ли вы про животных, которые могут ходить по воде? Может одного-двух сможете припомнить, но их гораздо больше.

Ящерица Василиск

Ящерица Василиск, также известная как ящерица Иисус Христос, убегает от хищников бросаясь с верхушки дерева, где она живет, и убегая по поверхности реки, находящейся под деревом. Они могут достигать впечатляющей скорости более 1,5 метров в секунду.

Ящерицы имеют длинные пальцы с полосками кожи между ними, они быстро бьют ногами по воде, чтобы создать воздушный карман во время бега, который помогает им оставаться на плаву до тех пор, как они сохраняют свою скорость. Когда они падают в воду, они могут плыть, но предпочитают бегать, поскольку они также подвержены риску быть съеденными обитающими в воде животными.

Бразильские карликовые гекконы

Эта крошечная ящерица не только очень мила, но также очень одаренна. Благодаря своему малому весу и гидрофобной коже, геккон легко может ходить по поверхности воды. Так как гекконы настолько малы (меньше, чем многие из насекомых, которые живут в тропических лесах Амазонки), для них есть опасность утопления даже в самой маленькой луже - ученые считают, что именно из-за этого развивалась их способность ходить по воде.

Водомерки

Водяные жуки - также известные как клопы Иисус, водомерки и водные шкиперы - являются представителями семьи насекомых водомерок и отличаются своей способностью ходить по воде. Они делают это с помощью гидрофобных ног, которые помогают повысить поверхностное натяжение воды, также они равномерно распределяют вес на все ноги. Их движениям также помогают средние ноги, двигающиеся по кругу, как весла лодки, продвигая их вперед.

Пауки-рыболовы

Пауки-рыболовы (также известные как пауки-пизауриды) являются полуводными существами и живут рядом с водоемами и ручьями, где охотятся. Они ждут у воды, пока не почувствуют на ее поверхности рябь, а затем бросаются по ней за добычей. Вода также помогает им избегать хищников, так как они могут скрываться под ее поверхностью, пряча свое тело в небольших пузырьках воздуха. В то время как большинство пауков- рыболовов питаются насекомыми, некоторые крупные виды могут даже поймать и съесть маленькую рыбку, головастиков и лягушек.

Пауки-рыболовы, как и гекконы, могут путешествовать по воде, потому что они легкие и покрыты короткими, гидрофобных волосками. Они иногда плавают по воде, держа несколько ног в воздухе, в то время как ветер толкает их вдоль водной поверхности. Их короткие волоски также позволяют пузырькам воздуха собираться вокруг их тела, когда они скрываются под поверхностью воды. На самом деле, они настолько плавучие, что должны держаться за что-то, находясь под водой, иначе они поднимутся прямо к поверхности и выйдут из воды совершенно сухими. Некоторые из пауков могут находиться под водой до получаса.

Дельфин

Без ног, трудно сказать, что дельфины могут на самом деле «ходить» по воде, но они известны своей способностью танцевать над волнами с помощью хвостовых плавников. В отличие от других животных, которые используют свои способности ходить по воде для тех или иных эволюционных преимуществ, исследователи полагают, что дельфины делают это только для удовольствия – это эквивалент танцующего человека.

Интересно, что, имея способность к такой «ходьбе» по воде, они почти никогда не делают этого в дикой природе, если только они не были обучены некогда пойманным и обученным человеком дельфином.

Западноамериканская поганка и поганка Кларка

Оба вида - западноамериканская поганка и поганка Кларка - практикуют уникальный и красивый парный прием – вдвоем бросаются по воде. Птицы вытягиваются вперед, поднимаются на ноги и без остановки бьют крыльями. Пара затем синхронно бежит по воде на расстояние до 9 метров, делая целых двадцать два шага в секунду.

Эти птицы проводят почти всю свою жизнь в воде и имеют короткие крылья и крепкие ноги, которые плохи для хождения по земле, но отлично подходят для их брачного танца в воде.

Малая качурка

В отличие от большинства других животных в этом списке, эта птица не ходит по поверхности воды, хотя делает нечто похожее. В действительности, она парит близко к воде, ест и бежит вдоль ее поверхности. В Европе птица получила свое название (Storm Petrel) от имени святого Петра, который, как считается, ходил по воде. Ее ноги слишком слабы, чтобы выдержать вес птицы в течение более чем нескольких шагов на земле, то есть она может дальше ходить по воде, чем по земле.

Цапля на бегемоте

Конечно, цапли не могут ходить по воде, но некоторые птицы выглядят так, как будто они могут, - пока бегемот, на котором они стоят, не выскочит из воды, показывая, что происходит на самом деле. Конечно, цапля не может ходить по воде, но такая иллюзия достойна аплодисментов.

Водомерка — клоп, название которого отражает его образ жизни. Эти насекомые живут на прудах, озерах и тихих реках. Существуют также и морские водомерки. Эти клопы перемешаются по поверхности воды и не тонут благодаря жировой пленке, которая покрывает их лапы. На брюшке также имеется слой жира. Кроме того, воде свойственно поверхностное натяжение, и во многом благодаря этому водомерки удерживаются на ее поверхности. Лапы этого насекомого равномерно распределяют вес по поверхности воды, которая удерживает легкую водомерку своей плотностью.

Существует около 700 видов этих клопов. Водомерка имеет узкое продолговатое тело, что позволяет ей быстро перемещаться. Длина тела насекомого — от 1 до 3 сантиметров. Также у водомерки есть 3 пары тонких ног различной длины. Передняя пара лап короткая по сравнению с двумя остальными — эти лапы водомерка использует для захвата добычи. Благодаря остальным двум парам лап водомерка может скользить по воде. У этого клопа также есть пара усиков на голове — эти усы помогают улавливать мельчайшие колебания воды. У некоторых водомерок есть и крылья. Бескрылые водомерки всю свою жизнь не покидают родного пруда. Озерные и речные водомерки не отходят далеко от берега водоема, в то время как морские водомерки могут преодолевать расстояния в сотни метров. Эти насекомые не живут поодиночке — на поверхности пруда можно встретить минимум 3-4 клопа. Водомерки питаются мелкими насекомыми — мошками, гусеницами, комарами. В период размножения водомерки откладывают яйца, количество которых может насчитывать 50 штук. Из яиц вылупляются личинки, которые питаются тем же, чем и взрослые особи.

Видео: Брачные хороводы водомерок-Mating dances of pond-scaters

Прежде чем раскрывать секрет водомерок, необходимо вспомнить некоторые азы физических свойств воды. Как известно, воздушная и водная среды разделены особой пленкой поверхностного натяжения. На границе двух фаз силы притяжения, возникающие между молекулами воды, не уравновешены, т.е. сумма сил, которые действую вниз, оказывается в разы больше, чем сумма сил, действующих вверх. Благодаря этому плотность воды водоема получается чуть выше, чем в основном водном слое.

Но это еще не все! Молекулы, стремящиеся вниз, приводят к возникновению своеобразной эластичной мембраны, которая способна поддерживать на поверхности воды объекты плотностью выше оной. Однако здесь существует одно условие: эти объекты должны быть сухими. Если их смочить, то они самостоятельно притянут к себе молекулы воды, что нарушит структуру поверхностной пленки.

Любопытно, что эти удивительные физические свойства водной пленки используют в своих целях различные . Стоит перейти от физики к зоологии. Как известно, на границе двух сред обитания отличается весьма заметным преимуществом. Наиболее известными обитателями поверхностей водоемов являются, конечно же, водомерки.

Кто такие водомерки?

Это небольшие насекомые из отряда полужесткокрылых. Проще говоря, это клопы. Как и их сородичи, водомерки оснащены колюще-сосущим ротовым аппаратом (хоботком), который позволяет вводить в тело своей добычи специальные вещества, парализующие и разлагающие ее ткани. Это необходимо для того, чтобы высосать из жертвы готовый «бульон».

Водомерки – это хищные создания. Их основной пищей служат случайно упавшие на поверхность воды насекомые. Если будущий обед достаточно велик по своим размерам, то им могут полакомиться сразу несколько водомерок. Тем не менее, эти создания предпочитают охотиться и кормиться в одиночку.

Как водомерка удерживается на воде?

Эта нехитрая способность водомерок объясняется вышеописанными физическими свойствами воды. Всему виной так называемая сила поверхностного натяжения. Если кратко пересказать суть этого «фокуса», то получится следующее: в пограничном слое между воздухом и толщей воды находятся молекулы воды, на которые снизу (из глубины) действует сила, в несколько раз большая, чем сверху. Из-за этого на поверхности воды образуется некая тончайшая мембрана. Вот именно она и удерживает водомерку, которая с удовольствием ведет свою жизнедеятельность.

В летнюю погоду на берегу тихой речки или пруда можно заметить за интересным насекомым - водяным клопом. Его также называют водомеркой, что более знакомо многим из нас. Это название точно отображает образ жизни своеобразного насекомого. Они быстро скользят по поверхности воды, расставив свои длинные и тонкие лапки. Что это за насекомые, их среда обитания, чем питаются и почему их так назвали?

Водомерки относятся к семейству полужесткокрылых насекомых подотряда клопов. Ученые насчитывают более 700 видов этих насекомых. Мы имеем возможность наблюдать в природе наиболее распространенный вид, обитающий на поверхности воды.

Все тело и кончики лапок водяного клопа покрыты жесткими волосками, которые не смачиваются водой. Именно такое водоотталкивающее покрытие дает возможность водомерке легко перемещаться по воде и не тонуть. Они скользят по водной глади, широко расставив ножки. У них 3 пары ног - средние и задние используют для передвижения, опоры, в качестве руля. Пара передних более коротких ног служит для удержания добычи и своеобразным двигателем при движении.

Чтобы повернуться водомерка двигает ногами в разные стороны. Их вытянутое тело может быть длиной от 1 до 20 мм бурого или темно-коричневого окраса. Когда насекомые преодолевают препятствия, могут совершать скачки. У них замечательное зрение, а также способность передавать и получать информацию с помощью колебаний поверхности воды. Часто чувствительные усики используются самцами, чтобы найти самку для спаривания.

Речные или озерные особи крыльев не имеют, поскольку они им не нужны. Есть также насекомые, обитающие в лужах. Они имеют крылышки, которые им необходимы, чтобы перемещаться, когда лужи высыхают.

К числу наиболее известных видов относятся:

• большие - самые крупные в наших регионах, длина их тела достигает 17 мм;
• медлительная палочковидная водомерка - обитает в Сибири, а ее тело напоминает палочку, поэтому она так и называется;
• прудовая - отличается ярким окрасом лапок.