путешествуем вместе :)
Архивы

Однако не все водомерки полагаются на силу своих мышц. Самые мелкие — мезовелии и микровелии — настоящие химики. Они выделяют из железы, расположенной в задней части тельца, капельки жироподобного вещества, которое, попадая в воду, снижает силу поверхностного натяжения. Позади насекомого пленка как бы «провисает» и, в соответствии с законами физики, водомерку утягивает в сторону сильнее «натянутой» поверхностной пленки, то есть вперед.

Африканские водомерки

Недавно физхимики во главе с Хуа Чиним из финского Университета Аальто вместе с израильскими коллегами разработали судно, ходящее по воде с помощью этилового спирта, который тоже влияет на поверхностное натяжение. Корпус судна построен из легкой наноцеллюлозной мембраны, позволяющей спирту просачиваться наружу из резервуара, расположенного в задней части, то есть на корме. «25 микролитров горючего достаточно, чтобы судно двигалось целый час со скоростью 2 сантиметра в секунду, — рассказывает один из участников проекта Робин Рас. — Весьма эффективно!» Остается добавить, что размер плавсредства пока не намного превышает водомерку, взятую за образец. Мезо — и микровелиям, в отличие от более крупных собратьев, приходится решать еще одну проблему: как выйти на берег? Ведь благодаря все тем же силам поверхностного натяжения в месте контакта жидкости и твердого тела образуется мениск, который для всякого мелкого существа становится практически неприступным, крутым и скользким склоном. Большие водомерки это препятствие просто перепрыгивают, а мелкие вынуждены на него карабкаться. Правда, и здесь им на помощь приходят законы природы: под лапками насекомых на поверхности воды образуются небольшие лунки, которые благодаря капиллярным силам притягиваются друг к другу (словно пузырьки в игристом вине, благодаря чему хорошее шампанское пенится). Клопику остается только втыкать острые, втяжные как у кошки, коготки в водяной склон, и капиллярные силы, словно эскалатор, вытянут его на самый гребень. А жуки-вертячки в погожие дни ловко скользят по поверхности, загребая двумя задними парами лапок, на которых даже волоски превратились в дополнительные лопасти. В пасмурную погоду они предпочитают отсиживаться под водой. Передними длинными ножками вертячки хватают жертву, сообща нападая даже на крупных насекомых. Выслеживая добычу, жучки смотрят сразу и в воду, и поверх нее (глаза разделены вдоль перемычкой), но в основном — с помощью щетинистых антенн, лежащих на во де, улавливают волны, отраженные от других предметов. Эти волны они, постоянно двигаясь, сами и испускают. Лихие повороты насекомые закладывают, поочередно распрямляя ножки или надкрылья, что увеличивает лобовое сопротивление жука. Всего за секунду вертячка может совершить 12 полных оборотов вокруг своей оси. В период ухаживания «мужуки», словно городские пижоны на полугоночных «феррари», быстро разгоняются, резко разворачиваются под острым углом, а затем медленно проплывают мимо самки. «Жукщины» в это время выписывают на воде красивые архимедовы спирали.

Африканские водомерки

ШЛЕПАЯ ЛАПАМИ

Все водомерки, даже самые крупные из них, — существа довольно легкие на подъем. Может быть, поэтому они, почти единственные среди миллионов видов насекомых, освоили соленые океанские просторы. Морские водомерки никогда не выходят на сушу и даже яйца откладывают на плавающие предметы — перья птиц, скорлупу орехов. Эти существа нападают на добычу в сотню раз крупнее себя: высасывают жутко ядовитых сифонофор.

Пауки-рыболовы также владеют искусством ходить по воде. Их масса не намного больше, чтобы создать им массу проблем: эти членистоногие, подобно водомеркам, способны шагать по водной глади или скользить по ней, загребая второй и третьей парой лапок. Паучье тельце тоже покрыто несмачиваемым слоем и густыми волосками. Но большая площадь тела позволяет паукам еще и парусить, дождавшись сильного порыва ветра и привстав на задних ножках. Кроме того, они умеют галопировать по водной глади: для этого пауку требуется с силой шлепнуть когтистой лапкой по поверхности, где на мгновение образуется пружинистая воздушная ямка, задняя стенка которой и толкнет лапку вместе с хозяином вперед — с силой, равной силе удара. Паук подскакивает вверх на 7 сантиметров и на полсекунды зависает в воздухе. Именно таким способом «шлепок — толчок — выход» передвигаются по водной глади и гораздо более крупные животные — от ящериц до лебедей и дельфинов. Вот только стоять на поверхности, подобно водомерке, никто из них не способен. Главное, чтобы в момент шлепка лапа-поршень опиралась на поверхность воды вертикально: так генерируется подъемная сила, а направляющий момент ей придает толчок от задней стенки ямки. Василиск не единственная ящерица, которая бегает по воде: то же умеют делать мелкие зеленые игуаны и анолисы, но лишь василиски занимаются этим от рождения, когда весят всего 2 грамма, до времени полукилограммовой зрелости. Они встают на задние лапы и развивают скорость до 5,76 километра в час. Мелкие стартуют прямо с воды, взрослые — с берега. Конечно, василиск мог бы спокойно бегать по суше или плавать, но от хищников проще всего смыться именно таким необычным способом…

Птицам разбегаться по водной глади проще, чем ящерицам: крылья создают подъемную тягу. Поэтому пользуются этой возможностью многие водоплавающие с перепонками на лапах. Используют поверхность воды как взлетную полосу и такие пернатые, которые по суше передвигаются с трудом, например чомги. В отличие от уток и лебедей перепонкой у чом­ги снабжен каждый палец. Когда она разбегается, ее лапки похожи на копытца, которыми она и стучит по воде, быстро взмахивая крыльями. Магелланова утка-пароход летать совсем не умеет, но по воде все равно бегает! Крыльями она вращает, словно колесный пароход — отсюда и необычное название. Самые крупные водоходцы — дельфины: при весе свыше 250 килограммов афалины умеют балансировать на водной поверхности, опираясь на хвостовой плавник. Правда, скорость, подвластная этому морскому млекопитающему с длиной тела 2,7 метра, достигает 54 километров в час. Именно эти величины очень важны для подобного трюка: как вычислили биофизики, дельфин, по сути, решает задачу перевернутого маятника, а чем тот длиннее, тем проще удержать его в равновесии (как фокуснику длинную трость, а не огрызок карандаша). Всего же «по воде аки посуху» передвигаются свыше 1,2 тысячи животных.

А может ли ходить по воде человек? «Вполне, если у него на ногах вырастут прочные перепонки, а водная гладь будет покрывать планету, сила тяжести которой в 5 и более раз меньше земной, скажем, Европу — спутник Юпитера», — отвечает физиолог Альберто Минетти из Миланского университета. Или если он в три раза превысит рекорд Усэйна Болта на стометровке, для чего требуется в 15 раз усилить мускулатуру. Либо сравняется с Болтом по скорости, имея подошвы не менее 1 квадратного метра каждая… Не мудрено, что «…ученики, увидев Его идущего по морю, встревожились и говорили: это призрак; и от страха вскричали» (Матфей, 14:26).

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *