Věda nás baví

Interaktivní a zábavné tábory a kroužky pro děti

Lekce Pohyb živočichů

Cíl lekce:

Na příkladech ptačího křídla a lezoucího plaza se žáci naučí, že živočichové mají své tělo přizpůsobené prostředí, ve kterém žijí. 

Zeptejte se Vašich dětí:

  • K čemu slouží pohyb?
  • Pohybují se všichni živočichové?
  • Pohybují se všichni živočichové ve stejném prostředí?
  • Proč ptáci mohou létat i přes to, že na ně působí gravitace?
  • Znáte nějaké stroje, které využívají stejného principu jako ptačí křídlo?
  • Jak je možné, že se plazi dokážou pohybovat tak rychle i přes to, že mají tak malé nohy (v poměru k velikosti těla)?

Pohyb

Pohyb nebo také lokomoce je označení, které se používá tehdy, mění-li hmotné objekty svoji vzájemnou polohu, tvar, velikost, tepelné, elektrické nebo magnetické vlastnosti, skupenství, chemické složení, biologické vlastnosti apod. Různé druhy pohybu jsou studovány v různých vědních oborech. Pohyb je základním projevem existence hmoty. Pokud není uvedeno jinak, je obvykle pod pojmem pohyb chápán určitý druh mechanického pohybu.


Pohyb
Obrázek people-walking-silhouette-black od Nemo [Public domain], via Pixabay

Pohyb živočichů

Obecně rozlišujeme dva základní typy pohybu: pasivní a aktivní pohyb. Pasivní  pohyb lze charakterizovat jako pohyb s využitím vnějších faktorů prostředí, tedy bez jakékoliv vlastní pohybové aktivity. Řada živočichů využívá pro vlastní pohyb fyzikálně vyvolaný pohyb vody (vlny, proudy) nebo vzduchu (konvekce, kondukce). Další možností je přemísťování s využitím jiných živočichů (exo- a endoparazité), foretičtí živočichové (uchycení na jiném druhu pouze z důvodu přemístění). Aktivní pohyb je výsledkem vlastní pohybové činnosti živočicha v prostoru. Tento typ, který umožňuje aktivně a efektivně regulovat pozici a polohu živočicha v prostoru je zdaleka nejběžnější. Velmi často se oba typy pohybu vzájemně doplňují a podporují. Např. živočichové využívají fyzikální nadlehčování pomocí plynových dutin, ale optimální polohu zajišťují aktivním pohybem.


Pohyb živočichů
Obrázky Eagle Ray closeup od Steve Jurvetson (originally posted to Flickr as Snorkel Flyby) [CC-BY-2.0], via Wikimedia Commons; Black Swallowtail Caterpillar od Eunice [CC-BY-SA-2.0], via Flickr

Způsoby, jakými se živočichové pohybují v prostoru, jsou velmi rozmanité. Existuje nepřeberné množství adaptací na co nejoptimálnější způsob pohybu v rozličných typech prostředí (voda, půda, vzduch, vnitřní prostředí jiných organizmů atd.) a za rozličných podmínek. Rozdílná je také rychlost pohybu živočichů. Nejrychlejší létající druhy hmyzu z řádu dvoukřídlých běžně překonávají rychlost zvuku. Velká rychlost pohybu však není vždy evolučně výhodná a některým druhům pro jejich životní strategii naopak vyhovuje rychlost velmi pomalá (např. lenochod).

Let ptáků

Kostra horní končetiny ptáků je adaptována na let. Pro lopatkové pásmo je charakteristická klíční kost. Klíční kosti na distálním konci srůstají ve vidlici. Její pohyb za letu napomáhá proudění vzduchu do dýchacích cest. Největšími svaly ptačího těla jsou obvykle ty, které se účastní létání. Zejména to platí pro velký prsní sval, který křídlo při mávavém letu snižuje, a hluboký sval prsní, který jej zvedá. Oba tvoří až 15 % hmotnosti ptačího těla, někdy ovšem i mnohem více, např. u vynikajících letců až 35 % (holubi). Létací svalovina je podobně jako jiné těžké orgány (např. srdce) soustředěna k těžišti těla.

Způsob ptačího letu
Obhlídal, F., 1977: Ornitologická příručka. Státní zemědělské nakladatelství. Praha

Let je charakteristickou vlastností ptáků a společně s hmyzem jsou ptáci ze všech živočišných skupin nejlépe přizpůsobeni k pohybu ve vzduchu. Všichni ptáci mají konstrukci podobnou letadlům - hornoplošníkům, kdy těžiště těla je pod nosnými plochami křídel. Na let ptáků se vztahují tytéž zákonitosti, jaké platí v letectví. Současní ptáci mají aerodynamický, kapkovitý tvar těla, náběžná hrana křídla je mohutnější a zaoblená, což jeho zadní (odtoková) hrana postrádá. Horní plocha křídla je mírně konvexní, dolní mírně konkávní, a proto vzduch proudí nahoře po delší dráze a rychleji než dole, čímž se snižuje tlak působící na horní plochu křídla a výsledkem je vztlak. Ten překonává hmotnost ptáka a drží jej ve vzduchu. Vztlak lze zvýšit zvětšením úhlu mezi křídlem a směrem proudu vzduchu (úhel náběhu). Přílišné zvýšení tohoto úhlu však vede ke vzniku turbulencí na horní ploše křídla a snížení vztlaku. Ptáci zhruba od velikosti kavky jsou schopni plachtění. O statickém plachtění hovoříme tehdy, když stoupavé vzdušné proudy zabraňují klesání. Takové termické proudy využívají k letu ptáci širokých a dlouhých křídel, obvykle s roztaženými ručními letkami na jejich konci (kondoři, supi, orli, pelikáni, čápi). Dynamické plachtění je postaveno na principu využití rozdílné rychlosti vzdušných mas v jednotlivých vrstvách vzduchu, např. albatrosi a buřňáci nacházející se nízko nad mořskou hladinou v pomalém větru, o něco výše, kde vítr je mnohem prudší, nastaví svá velmi dlouhá a úzká křídla tomuto náporu a vítr je vynese do výše. Pak pokračují v letu klouzáním.

Pohyb plazů

Plazi jsou charakterističtí chybějícími končetinami (hadi) nebo často malými končetinami v poměru k velikosti těla (ještěři, želvy). Toto kompenzují suchozemští plazi tzv. hadovitým pohybem těla, který jim umožňuje (napříč malým končetinám) poměrně rychlý pohyb. Hadovitý pohyb spočívá ve využívání žeber a svalů na nich upnutých.


Ještěrka
Obrázky lizard-gecko-green-animal-nature od Nemo [Public domain], via Pixabay; Common Lizard - Zootoca vivipara 1c "Dash" od Dluogs [CC-BY-SA-2.0], via Flickr

Pokud vás téma zaujalo a chcete se dozvědět více:

Potřebujete poradit? Napište nám na info@vedanasbavi.cz