Те, що виглядає досконалим дивом, часом виявляється простим явищем природи. У ході еволюції більше 1200 видів тварин розвинули у себе здатність ходити по воді: від крихітних комах і павуків до рептилій, птахів і навіть ссавців.
На фото: шоломоносний василіск; національнийгеографічний
Мурахи ніколи не відрізнялися здібностями до плавання, проте останні дослідження показують, що багато з них на диво вміло діють в оточенні води. Серед 35 вивчених видів тропічних мурах більше половини показали високі результати в частині своєрідного «плавання», впевнено тримаючись на водній поверхні. Ця навичка дозволяє їм спритно втікати від хижаків, не йдучи при цьому на дно. Такі спостереження були опубліковані в номері журналу «Сучасна біологія».
Фото: full-hd-oboi
Прогулянки водою – зовсім не диво: фізика здатна пояснити цей феномен. Крихітні тварини можуть спокійно ковзати по водній гладі за рахунок того, що їх вага підтримується поверхневим натягом - силою, що виникає при «чіплянні» молекул води один за одного.
«Поверхневий натяг - це властивість, що виникає при контакті повітря і води, породжує ефект своєрідного батута на поверхні» - пояснює Джон Буш, професор Масачусетського Технологічного Інституту, що вивчає гідродинаміку.
Водомірки
Фото: vokrugsveta.ru
Існує близько 340 видів водомірок – комах, які проводять більшу частину свого життя в переміщеннях по водній поверхні. Вони належать до групи так званих глайдерів (планерів) - істот, здатних пересуватися по воді. Серед їх «колег» можна виділити павуків-рибалок і геконів.
Натискаючи своїми невагомими ногами на воду, водомірка створює на її поверхні мікропоглиблення, не проколюючи верхнього шару наскрізь. Імпульси натягу, що утворився, наводять комаху в рух маленькими поштовхами. Поперемінно рухаючи парами ніг, водомірка ковзає по воді. Її мірні кроки створюють слід з ледь помітних вир, що допомагають руху. Кінцівки цієї витонченої комахи покриті шаром водовідштовхувальних волосків, що надає додаткової непотоплюваності.
Павуки-рибалки
Фото: Corbis
Уздовж річкових берегів Північної Америки мешкають павуки-рибалки – досить великі створення, здатні з'їсти піскаря або невелику жабу. В основному ці членистоногі харчуються комахами, полюючи крізь товщу води. На плаву рибалок тримається завдяки лапки, що покривають його, водовідштовхувальним волоскам.
Павук-рибалка має кілька стилів пересування по воді: під час повільних прогулянок він уподібнюється до водомірки, а при переслідуванні видобутку або втечі від хижаків його крок переходить у справжній галоп.
«При бігу павуки чергують пари своїх лапок, по черзі відштовхуючись кожній з них від поверхні. Таким чином вони буквально підкидають себе в повітря, пружина на воді» - розповідає професор біології Роберт Сутер з коледжу Вассар.
Крім іншого, ці істоти здатні плисти подібно до вітрильника: уловлюючи вітер піднятими вгору лапками, павуки дозволяють його подихам підхоплювати себе і легко штовхати вперед по гладі води. За словами професора Сутера, такий стиль пересування може сприяти подорожам павуків на довгі дистанції практично без витрат енергії.
Карликові гекони
Крихкий бразильський карликовий гекон, що має розмір близько 4 см, здавалося б, здатний потонути в дрібній калюжі. Однак ця ящірка в ході еволюції обзавелася кількома хитрощами, що дозволяють залишатися в безпеці в дощових лісах, що є її місцем проживання.
Оскільки розміри цієї рептилії дуже малі, вона може дозволити собі спокійно переміщатися по воді подібно до водомірок і павуків-рибалок. Крім того, геккон має в розпорядженні водовідштовхувальну шкіру, що не дає тілу прорвати поверхневий натяг води.
Ящірка-василиск
Василиски, деревні ящірки Центральної Америки, отримали в народі прізвисько «Ящірка Ісуса Христа» за свою здатність ходити по воді. Будучи зляканими, василіски можуть пробігати на задніх кінцівках по поверхні водойми до 4,5 метрів.
Вага ящірок-василисків не дозволяє їм ковзати по воді в спокійному стані, тому вони належать вченими до групи «ударників» — тварин, змушених посилено рухатися, щоб залишатися на плаву. «Ударна» техніка полягає в стрімкому обрушенні на водну поверхню серій кроків, що проривають поверхневий натяг і отримують поштовх у відповідь. Імпульс від кожного поштовху зберігається протягом достатнього для наступного кроку часу, при цьому ящіркам доводиться докладати величезних зусиль для стабілізації свого вертикального положення.
Західноамериканська поганка
Західноамериканські поганки — птахи, які більшу частину часу проводять у водоймах. Природа наділила їх потужними ногами і короткими крилами, що створюють не надто зручні умови для сухопутного способу життя. Захоплююче красивий і складний ритуал залицяння цих птахів іменується не інакше як «порив»: самець і самка синхронно розвертаються, роблять стрімкий ривок вперед, різко піднімаються над водою і з лютим лясканням крил «біжать» по поверхні водойми, перебираючи ногами.
Переміщаючись таким чином на відстані до 9 метрів, поганки роблять близько 22 кроків в секунду. Пальці цих птахів не мають перетинок - їх будова нагадує невеликі весла, що допомагає вирівнювати положення тіла при пересуванні по воді.
Дельфіни
Фото: hqoboi.com
Навіть такі великі тварини, як дельфіни, іноді можуть «пройтися» по воді. Представник Товариства охорони китів і дельфінів Майк Босслі вивчає поведінку цих ссавців в австралійському порту протягом 25 років. Нещодавно він заявив про існування такого феномену, як «ходьба на хвості». Енергійно ляскаючи хвостом по воді, дельфіни здатні приймати вертикальне положення тіла над її поверхнею і таким чином просуватися вперед. При подібному переміщенні зануреним у воду залишається лише кінчик хвоста.
Трюку з ходінням на хвості дельфіни успішно навчаються в неволі, у вільних водах ж таке явище виявляється досить рідкісним. Якось Босслі побачив самку дельфіна, що «прогулюється» на хвості. Згодом до неї приєдналися всі місцеві дельфіни, перейнявши її техніку. Вченим важко назвати ймовірні причини подібної ходьби. Цілком можливо, дельфіни таким чином просто бавляться, отримуючи задоволення.
Чудове ходіння Христа по воді ніхто не може повторити, ну хіба деякі представники тваринного світу... Які ж сили їм допомагають?
Мабуть найвідомішим бігуном по воді є клоп-водомірка. Майже все життя водомірки ковзають поверхнею водойм у пошуках видобутку, тільки на зиму вони перебираються на сушу і ховаються в моху або під корою старого пня. Але в чому секрет бігунів? По-перше, завдяки маленькій вазі та розміру. По-друге, все тіло комахи покрите водовідштовхуючими жирами, які не дозволяють водоміру намокнути. І по-третє, клопу допомагає триматися на плаву густошерстистий покрив, особливо на кінчиках лапок, які мають безпосередній контакт з водою, - на одному квадратному міліметрі може зрости до 16 тисяч волосин. Хутряний покрив з часом намокає, і якщо його під час не розправити і не просушити – клоп миттєво піде на дно.
Відмінно почувається на поверхні води жук-вертячка. Задні лапки жука перетворилися на лопаті збільшення швидкості бігу і крутого маневрування. Особливо в період спарювання вертячки виконують складні піруети та викрутаси – самці, набираючи швидкість, роблять різкий поворот під гострим кутомі повільно, наче піжони на крутій тачці, пропливають повз самочок, останні ж у відповідь виписують завитки та спіралі.
Подібною технікою володіють і павуки-рибалки. Величезна кількість ворсинок на тілі комахи, покрита жирним водовідштовхувальним шаром, і зовсім невелика вага дозволяють павукам легко ковзати по поверхні води. Як і водомірки, павуки триматися на поверхні на трьох лапках і пара лапок служить "веслами".
Бігати по воді можуть і більше великі представникитваринного світу як ящірки, птахи та дельфіни.
Василіскиживуть біля берегів водойм, ховаючись у кущах і деревах, але у разі небезпеки він вдається до своєї дивовижної здатності - бігати по воді. Він тримається на поверхні води завдяки частим і коротким ляпанцям. Контакт із водою триває лише 0,068 секунди. При кожному замаху перетинки між пальцями захоплюють невелику кількість повітря, утворюючи спеціальну подушку, через яку лапа не намокає. За цю чудову здатність василисків називають "ящірками Ісуса Христа".
Птахам легше бігати водою, ніж ящіркам, оскільки крила створюють підйомну тягу, до того ж допомагає швидке перебирання широкими лапками. Дуже часто водну злітну смугу вибирають ті пташки, які по землі пересуваються повільно та незграбно.
Хочу трохи продовжити, тобто. розповісти не тільки про водомірку, про те, як вона бігає по воді, а й про те, хто ж із мешканців живої природи так само може ходити по воді і чому. Досвіди мені допомагав проводити Денис Зеленов, 10 років. Фізика у живій природі- Цікавий ракурс.
Що допомагає дикобразу триматись на поверхні води?
Про дикобраз можна з упевненістю сказати, що навіть якщо він захоче, то не зможе потонути, оскільки порожнини всередині його численних голок заповнені повітрям. Це допомагає тварині триматися на поверхні води.
Як видно з проведеного досвіду: зелена гумова кулька не надута тоне, а наповнена повітрям рожева куля – плаває. Як і дикобраз. Це, звичайно, не можна назвати ходінням по воді, скоріше плавання.
Що допомагає птахам триматися на плаву?
Ми багато разів бачили на озерах, як плавають лебеді, качки. Вони легко утримуються на плаву.
Це тому, що їхнє пір'я порожнє, і вони дуже щільно прилягають один до одного, створюючи повітряний прошарок. Також пір'я птиці має змащення, яке захищає їх від намокання. Їхнє тіло виробляє жир. За допомогою дзьоба птах постійно змащує своє оперення жиром, який відштовхує воду. Вода не може намочити пір'я, що допомагає птахові зберігати тепло та тримаються на воді.
Це легко перевірити наступним досвідом: беремо два нитяні клубочки і один з них занурюємо в олію. Потім покладемо їх у склянки з водою і побачимо, що промаслений нитковий клубочок плаває, а другий – потонув.
А ще водоплавні птахи «біжать» по воді під час зльоту. Так їм вдається розвинути велику швидкість. Швидко перебираючи лапами, і одночасно працюючи крилами, розганяються, поки не наберуть достатню швидкість для відриву. Потім щосили відштовхуються від поверхні води і злітають. Це нагадує літак під час зльоту.
Що тримає жука водомірку на плаву?
Водомір дуже вільно почувається на поверхні води, залишаючись на плаву. У неї лапки вкриті тисячами крихітних волосин, які не намокають.
Якщо придивитися, то можна побачити, що там, де її тонкі довгі ногистикаються з поверхнею води, на воді з'являються невеликі вм'ятини. Поверхня води поводиться так, ніби вона була покрита тонкою гумовою плівкою, яка під вагою жука розтягується, але не розривається при цьому. Вода відповідає тиском, зверненим зсередини назовні, прагнучи відновити свою рівну поверхню. Це називається поверхневим натягом води. Його можна спостерігати на ложці наповненою водою до країв – вода на ложці як би «гіркою», що добре видно з досвіду. Крапля води у стані польоту, у невагомості зберігає форму кулі лише завдяки силі поверхневого натягу. Його ще називають "шкірою" води.
Наявність сили на поверхні води ми можемо спостерігати на наступному досвіді: покладемо на воду металеву швейну голку або канцелярську скріпку. Вони, як і водомір, утримуватиметься на її поверхні.
Ці досліди показують, що водомірці утриматися на воді допомагає сила поверхневого натягу води. Вага комахи врівноважується поверхневим натягом, сила якого перевищує масу тіла водомірки. Завдяки цьому водомірка залишається на плаву і може виконувати стрибки вгору в повітря подібно до стрибків людини на батуті. Таким чином, водомірки мають два види ходи: стрибок вгору в повітря і ковзання по воді. Багато хто з нас спостерігав, як спритно жучки водомірки ковзають по воді! Швидкість їхнього пересування до 100 км/год. Як це у них виходить? Вчені довели, що водомірки користуються своїми кінцівками, немов веслами. Тільки вони не занурюють свої весла у воду. Від лапок утворюються ямки на поверхні води. Ці ямки працюють, наче лопата весла. Кожен гребок створює за лапками міні-вир, завихрення у воді. Завдяки цьому водомір і рухається вперед, як би відштовхуючись від задньої «стінки поглиблення», як це зображено на малюнку.
Спрощена модель лапки водомірки
Як ящірка василіск біжить по воді?
Шоломоносний василіск живе у центральній Америці. Важить він близько 100 грамів. Василіск - рідкісна істота, яка бігає по воді зі швидкістю до 12 км / год, тобто. удвічі швидше, ніж людина. Утримуватись на воді та бігати по ній ящірці допомагають часті удари лапками. При цьому у воді з'являються ямки зі стінами. Ці стінки, при ударах, що швидко-повторюються, за короткий проміжок часу між двома сусідніми ударами поводяться як тверді. Коли ящірка штовхає воду ногою вниз і назад, вода відповідає з такою ж силою, штовхаючи її вгору і вперед. Відштовхуючись, ящірка біжить по воді, як посуху.
Як ходить водою павук рибалок?
Найбільш майстерний водохід – це пізаурид, павук рибалок. Може ковзати по воді, оскільки це робить водомір. Може вставати у воді на задні лапки та бігти як ящірка василіск! Але самий швидкий спосібпересування павука - це пересування під вітрилом. Коли дме вітер, павук махає передніми лапками, або задирає все тіло і дозволяє вітру тягнути його по воді, як вітрило. Навіть легкий поштовх вітру може пронести через весь ставок.
Як виявилося, дуже мало істот здатні ходити по воді.
Цікавий видався денек. Сьогодні ви дізналися як діє фізика у природі. Сподіваюся, що вам було цікаво. І якщо вам сподобалася Весела наука, то прийміть подарунок від мене.Збірник захоплюючих експериментів, дослідів та фокусів з водою.
У нашому сьогоднішньому списку - дивовижні представники тваринного світу, які вміють пересуватися водою:
1. Ящірка Василіск (Basilisk Lizard)
Ящірка Василиск, також відома як ящірка Ісус Христос, ховається від хижаків, падаючи з верхівки дерева і тікаючи поверхнею водоймища, що знаходиться під деревом. Вони можуть пробігти близько 4,5 метрів, розвинувши вражаючу швидкість у півтора метри на секунду.
Довгі пальці на задніх лапах цих ящірок з'єднані між собою перетинками, тому швидко човгаючи своїми задніми лапками по воді вони створюють повітряні кишені, які не дають їм піти під воду, якщо вони зберігають свою швидкість. Коли вони все ж таки йдуть під воду, вони можуть плавати. Тим не менш, вони вважають за краще бігати по воді, щоб уникнути ризику бути з'їденими водяними мешканцями.
2. Бразильські Карликові Гекони (Brazilian Pygmy Geckos)
Ця крихітна не просто чарівна, вона ще талановита. Завдяки своїй малій вазі та водовідштовхуючій шкірі, гекон може з легкістю ходити по поверхні води. Оскільки гекон настільки крихітний (вони менше за розміром, ніж багато комах, що мешкають в тропічних лісахАмазонки), він ризикує потонути навіть у найменшій калюжі – вчені вважають, що саме тому і розвинулася їхня здатність ходити по воді.
3. Водомірки 
Водомірки відносяться до сімейства водомірок, що відрізняються своєю здатністю ходити по воді. Вони можуть це робити завдяки водовідштовхувальним ногам, які допомагають збільшувати напругу поверхні води, однаково розподіляючи вагу тіла комахи на всі її лапки. Їхні рухи також допомагають їм пересуватися по воді. Вони відштовхуються середньою парою лапок, здійснюючи кругові рухи, схожі на рухи весел, і ковзають уперед по воді.
4. Павуки-мисливці (Fishing Spiders)
Павуки-мисливці, також відомі як доломедес, є напівводними комахами, що мешкають поруч із водоймищами, де вони полюють. Вони чекають на березі біля водойми, поки не помітять бриж на воді і потім біжать по воді, щоб зловити видобуток. Вода також допомагає їм уникнути хижаків, оскільки вони можуть сховатися прямо під поверхнею, огорнувши своє тіло крихітними бульбашками. Хоча більшість павуків-мисливців харчуються комахами, більше великі видиможуть також харчуватися дрібною рибкою, пуголовками та жабами.
Як і гекони, павуки-мисливці можуть переміщатися по воді завдяки своїй невеликій вазі та величезній кількості коротких водовідштовхувальних волосків на тілі. Іноді вони пливуть водою, виставивши кілька лапок нагору, щоб вітер ніс їх у потрібному напрямку. Їх короткі волоски також дозволяють бульбашкам утворюватися навколо їхнього тіла, коли вони ховаються під поверхнею води. Насправді вони настільки плавучі, що їм доводиться за щось ухоплюватися, перебуваючи під водою, інакше вода виштовхне їх на поверхню, причому зовсім сухими. Деякі види павуків-мисливців можуть перебувати під водою протягом півгодини.
5. Дельфіни
Враховуючи, що вони не мають ніг, важко сказати, що дельфіни «ходять» по воді, проте вони славляться своєю здатністю танцювати над хвилями за допомогою своїх хвостових плавців. На відміну від інших тварин, які використовують свою здатність ходити по воді як будь-яку еволюційну перевагу, дельфіни, на думку вчених, роблять це чисто заради задоволення – для них це еквівалент людських танців.
Цікаво те, що, хоча дельфіни можуть «ходити» за допомогою хвоста, вони практично ніколи не роблять цього дикій природі. Винятки становлять випадки, коли до групи диких дельфінів прибивався дельфін, який раніше був у неволі та проходив навчання.
6. Західноамериканська поганка та Поганка Кларка (Western and Clark's Grebes)
Як західноамериканська поганка, так і поганка Кларка мають унікальний і прекрасний ритуал шлюбних ігор під назвою «поспіх», в ході якого пара птахів біжить по воді. Птахи кидаються вперед усім тілом і стають на лапи на воді, водночас ляскаючи крилами. Потім пара пробігає по воді в унісон на відстань приблизно в 9 метрів, роблячи по 22 удари лапою по воді в секунду.
Ці птахи проводять практично все своє життя у воді. У них короткі крила і міцні ноги, які не дуже зручні для ходіння суходолом, але незамінні для шлюбного ритуалу.
7. Качурка
На відміну від інших тварин у цьому списку, цей птах не ходить поверхнею води, хоча створюється саме таке враження. Насправді вона ширяє поблизу поверхні води і опускає в неї лапи, хапаючи видобуток. Лапи птиці надто слабкі, щоб підтримувати її вагу протягом більш ніж кількох кроків. Через це складається враження, що вона може довше йти водою, ніж сушею.
8. Чапля на гіпопотамі
Чаплі справді не можуть ходити по воді, проте птах на цьому відео виглядає так, ніби у неї це виходить – доти, доки гіпопотам не з'являється над поверхнею води, показуючи нам у чому насправді криється секрет чаплі. Вона, звичайно, не може ходити по воді, але зате вона підібралася до цього настільки близько, наскільки це можливо.
У світі живе безліч дивовижних істот. Одні мешкають у небі, інші на землі, а треті взагалі воліють воду. Проте є й ті, хто вміло поєднує усі три стихії. водомір. І саме про неї йтиметься у нашій статті.
Комаха водомірка: чому так назвали маленького жучка?
"Водомірка" - назва жука, звична для російськомовних країн. Наші пращури придумали це ім'я, дивлячись на те, як комаха ковзає по воді. Вони складалося враження, що своїми рухами воно ніби міряє воду. При цьому ця назва настільки прив'язалася до жука, що навіть сьогодні її називають як і раніше. Хоча в англійськоюйого ім'я звучить як water strider, що в перекладі означає «біжить по воді».
Загальна інформація про вид
Слід зазначити, що це дуже поширена комаха. Водомірка мешкає практично повсюдно, за винятком хіба холодних земель Арктики та Антарктики. Вчені зараховують цих істот до сімейства напівжорсткокрилих комах, загону клопів. На сьогоднішній день відомо понад 700 видів водомірок, які відрізняються не лише зовнішністю та розмірами, а й звичним для них способом життя.
Зовнішній вигляд та відмінні риси
Отже, як виглядає водомірка? Комаха, фото якої більше схоже на паличку, що плаває, має досить довге, витягнуте тіло. Залежно від підвиду його розмір може коливатися від 1-2 см до 4-5 мм. При цьому найбільш крихітною вважається комаха, яка мешкає в морських просторах.
Головною особливістю будь-якої водомірки є довгі ноги. Найчастіше їхній розмір перевищує саме тіло клопа. Подібні пропорції пов'язані з тим, що лапки – це запорука виживання виду. Адже саме вони дозволяють комахі швидко ковзати по У водомірки шість кінцівок. Також вона має крила, але ними вона користується досить рідко.
Більшість представників цього виду забарвлено у тьмяні тони. Найбільш поширеними є коричневий та чорний кольори. До речі, подібне забарвлення не випадкове - природа спеціально нагородила їм комаху. Водомірка майже завжди знаходиться на відкритому просторі, тому темні тони, які прекрасно зливаються з водою, - це її єдиний шанс захиститися від голодних птахів і земноводних.
Вміння бігати хвилями
Водомірка - комаха, опис якої завжди зводиться до розповіді про його дивовижну здатність протистояти водній стихії. То як їй вдається не тонути? Вся справа в тому, що лапки клопа покриті спеціальною речовиною, що за своєю структурою нагадує жир. Це створює певну подобу бар'єру, що не дає кінцівкам зануритися у воду.
До того ж комаха вміє грамотно розподіляти вагу: навантаження лягає не на одну точку, а поступово переноситься на всі шість кінцівок. Що ж до великої швидкості пересування, вона досягається з допомогою швидких, імпульсних гребків. Саме вони створюють за водомірками завихрення, які штовхають її вперед.
Примітно, що клоп може плавати як по дзеркально рівних поверхнях, так і серед хвиль. Саме це вміння дозволяє водоміркам селитися на різних типахводойм, що значно підвищує їх виживання, а отже, і населення.
Раціон
Не варто думати, що це мирна комаха, водомір - справжній хижак. Вона сміливо нападає на будь-яку дрібну істоту, якій не пощастило опинитися на поверхні води. Подібне нахабство цілком виправдане, оскільки інші комахи не здатні дати їй відсіч, перебуваючи в чужій їм стихії.
Принцип полювання у водомірок дуже простий. Як тільки видобуток падає у воду, вони блискавично підпливають до неї і чіпляються за тіло гачкоподібними передніми лапками. Потім хижак пробивають панцир жертви за допомогою гострого хоботка, розташованого на голові. По водомірці залишається лише висмоктати рідину з тіла нещасної істоти.
Особливості поведінки водомірок
Багато хто помилково припускає, що це виключно водна комаха. Водомірка дійсно проводить більшу частину свого життя у ставку, але це не означає, що вона не здатна підкорювати інші стихії. Наприклад, вона має крила, що дозволяють здійснювати невеликі перельоти. Користується вона ними в тому випадку, якщо її рідна водойма починає пересихати і їй необхідно відшукати новий притулок.
Також ці клопи можуть повзати землею. Роблять вони це дуже невміло, тому що тонкі лапки постійно застрягають у дрібних тріщинах та розломах. Однак, незважаючи на це, суша для них життєво необхідна. Вся річ у тому, що водомірки не можуть зимувати у воді, а тому шукають собі теплий будиночок у землі чи на дереві. Таким чином, цей справді унікальний, адже він зумів підкорити одразу три стихії.
Природні вороги
Головними ворогами водомірок є птахи та земноводні. Перші ловлять комах у тиху сонячну погоду, а другі вміло вистежують їх біля краю берега. Звісно, великої шкоди популяції вони завдати що неспроможні, але поодиноким особинам явно доведеться змиритися з сумною долею.
