Fortbewegung

Tiere haben eine erstaunliche Vielfalt an Möglichkeiten entwickelt, sich fortzubewegen. Es gibt Tiere ohne Beine; Tiere mit einem Anhang, der als „Bein“ dient (Schnecken, Muscheln); Tiere mit zwei, vier, sechs oder acht Beinen; Tiere mit Dutzenden von Beinen; sogar Tiere mit Hunderten von Beinen. Es gibt Tiere, die sich ständig bewegen, und Tiere, die ihr ganzes Erwachsenenleben an einem Ort bleiben. Es gibt Tiere, die gezielt schwimmen und Tiere, die treiben, wohin die Strömungen sie führen. Tiere schlittern, kriechen, flattern, gleiten und schwimmen. Einige Tiere verbringen ihr ganzes Leben unter der Erde, während andere fast ihr ganzes Leben in der Luft verbringen. All dies sind verschiedene Arten der Fortbewegung von Tieren.

Fortbewegung ist nicht dasselbe wie Bewegung. Alle Tiere bewegen sich, aber nicht alle Tiere bewegen sich. In der Ethologie oder dem Studium des Tierverhaltens wird Fortbewegung als Bewegung definiert, die zu einer Progression von einem Ort zum anderen führt. Tiere, die ihr ganzes oder fast ihr gesamtes Erwachsenenleben an einem Ort verbringen, werden als sitzend bezeichnet . Tiere, die sich bewegen, werden als beweglich bezeichnet.

Die Fortbewegung hat sich weiterentwickelt, um den Erfolg des Tieres bei der Nahrungssuche, der Fortpflanzung, der Flucht vor Raubtieren oder der Flucht vor ungeeigneten Lebensräumen zu verbessern. Typischerweise verwendet das Tier für alle diese Funktionen die gleiche Fortbewegungsart, es gibt jedoch Ausnahmen. Zum Beispiel schwimmt ein Tintenfisch normalerweise vorwärts oder rückwärts durch wellenförmige (rhythmisch winkende) flossenartige Klappen an den Seiten seines Körpers. Wenn der Tintenfisch jedoch erschreckt wird, stößt er Wasser durch eine Düse aus und strahlt nach hinten. Garnelen haben ein ähnliches Verhalten. Sie schwimmen normalerweise mit modifizierten Anhängseln, die Swimerettes genannt werden. Wenn sie einem Raubtier ausweichen, ziehen sie ihre kräftigen Schwanzmuskeln zusammen und bewegen sich schnell rückwärts durch das Wasser. Sogar einige normalerweise sitzende Tiere verwenden grobe Formen der Fortbewegung, um Raubtieren zu entkommen. Jakobsmuscheln können ihre Schalen zusammen klatschen, um eine Art Düsenantrieb zu erzeugen. Einige Nesseltiere (wie Seeanemonen) können sich von ihrem Befestigungspunkt lösen und dann mit einer wellenförmigen Bewegung von einem sich langsam bewegenden Raubtier wegschwimmen.

Prinzipien der Fortbewegung

Fortbewegung kann passiv oder aktiv sein. Jeder hat seine Vor- und Nachteile. Passive Fortbewegung ist die einfachste Form der tierischen Fortbewegung. Dieses Verhalten zeigen Quallen und einige andere Tiere. Bei dieser Form der Fortbewegung sorgt die Umwelt für den Transport. Der Vorteil ist, dass keine Muskelanstrengung erforderlich ist. Der Nachteil dieser Art der Fortbewegung ist, dass das Tier nach Lust und Laune von Wind und Welle ist. Es geht dahin, wo der Strom es hinführt. Eine etwas andere Form der passiven Fortbewegung zeigt die Remora (der Name für verschiedene Fischarten in der Familie Echeneidae ). Remora heften sich (harmlos) an einen größeren Fisch oder eine Meeresschildkröte und gehen so überall hin, wo das größere Tier hingeht. Remora sind jedoch durchaus in der Lage, alleine zu schwimmen.

Die meisten Tiere zeigen in einem bestimmten Stadium ihres Lebenszyklus eine aktive Fortbewegung. Um sich zielgerichtet von Ort zu Ort zu bewegen, müssen Tiere über ein Mittel verfügen, um Antrieb zu bieten und ihre Bewegung zu kontrollieren. In den meisten Fällen verwenden Tiere eine Art Muskelgewebe, das an einer Struktur befestigt ist, um sich zusammenzuziehen und die zum Bewegen erforderliche Kraft zu erzeugen. Dieser Muskel könnte an einem Beinknochen befestigt sein, wodurch das Tier springt, wie bei einem Frosch, oder er könnte eine Kammer zusammenziehen, wodurch ein Wasserstrahl das Tier antreibt, wie bei einem Tintenfisch. Menge, Art und Ort der Kontraktionen werden von einem Nervensystem gesteuert. Das Nervensystem kann so einfach sein wie das Nervennetz in Hydra oder so komplex wie das ausgeklügelte und hochspezialisierte menschliche Nervensystem. Die Kontrolle des Nervensystems erzeugt rhythmische Bewegungen der Gliedmaßen oder des Körpers, die zur Fortbewegung führen.

Aktive Fortbewegung kann appendikulär oder axial sein. Bei der Fortbewegung des Blinddarms interagieren verschiedene Gliedmaßen wie Beine, Flügel und Flossen mit der Umgebung, indem sie drücken oder flattern, um die Antriebskraft zu erzeugen. Axiale Fortbewegung tritt auf, wenn das Tier seine Körperform ändert, um eine Bewegung zu erreichen. Zum Beispiel ziehen Tintenfische ihre große Körperhöhle zusammen und stoßen gewaltsam Wasser durch eine Düse aus, wodurch eine Form des Strahlantriebs erzeugt wird. Aale erzeugen rhythmische Wellen über die Länge ihres Körpers. Blutegel strecken ihre Körper aus und strecken ihre vorderen Enden nach vorne. Sie verankern und ziehen dann ihre hinteren Enden nach vorne, indem sie ihre Körper verkürzen und verdicken.

Unabhängig davon, ob passive oder aktive Fortbewegung verwendet wird, lassen sich die physischen Umgebungen, in denen Tiere leben, in vier große Kategorien einteilen, die jeweils einzigartige Formen der Fortbewegung erfordern. Die vier Umgebungen sind fossorial (unterirdisch), terrestrisch (am Boden), aus der Luft (in der Luft, einschließlich arboreal, auf Baumbewohnern) und aquatisch (im Wasser). Jede Umgebung hat ähnliche Bewegungsbeschränkungen: Masse oder Trägheit, Schwerkraft und Widerstand. Widerstand ist jede Kraft, die dazu neigt, die Bewegung einzuschränken.

Bei der sensorischen Fortbewegung ist der Luftwiderstand der wichtigste Faktor, der die Vorwärtsbewegung einschränkt. Wenn der Boden sehr locker ist, können einige Tiere (Insekten und Eidechsen) „durchschwimmen“. Diese Form der Fortbewegung ist ziemlich selten. Die meisten fossilen Tiere müssen Tunnel graben oder graben. Einige graben, während sie gehen, und schieben den Boden hinter sich her. Die meisten fossilen Tiere bauen jedoch permanente Tunnel.Sobald der Tunnel gebaut ist, ist die Fortbewegungsart im Tunnel nicht mehr von der terrestrischen Fortbewegung zu unterscheiden.

Tiere, die einen Teil ihrer Zeit in der Luft verbringen (Fledermäuse, Vögel, fliegende Insekten), benötigen kräftige Muskeln, um den Flug gegen die Schwerkraft aufrechtzuerhalten. Tiere, die unterirdisch graben oder sich an der Oberfläche bewegen, benötigen ebenfalls starke Muskeln, um die Schwerkraft auszugleichen. So haben Tiere, die in Luft-, Fossilien- oder terrestrischen Umgebungen leben, starke Skelettsysteme entwickelt. Muskeln müssen auch die Trägheit überwinden, um das Tier vorwärts zu treiben. Je massiver das Tier ist, desto mehr Trägheit hat es.

Viele Wassertiere sind im Wasser schwerelos. Der Auftrieb des Wassers gleicht ihr Gewicht genau aus. Daher ist keine Muskelanstrengung erforderlich, um ihre Position beizubehalten. Diese Tiere müssen jedoch immer noch Muskelanstrengungen ausüben, um eine Bewegung einzuleiten. Da Wasser einen erheblichen Widerstand hat, ist auch Muskelkraft erforderlich, um die Bewegung aufrechtzuerhalten. Einige Tiere haben einen negativen Auftrieb. Sie sinken zu Boden, wenn sie aufhören zu schwimmen. Tiere mit negativem Auftrieb müssen Muskelenergie aufwenden, um auf einem bestimmten Niveau im Wasser zu bleiben. Ein Tier mit positivem Auftrieb schwimmt auf und ruht auf oder in der Nähe der Oberfläche und muss Muskelenergie aufwenden, um unter Wasser zu bleiben.

Da der Widerstand aufgrund der Bewegung durch Wasser erheblich ist, müssen Tiere, die sich schnell bewegen müssen, eine sehr stromlinienförmige Form haben. Der Widerstand resultiert hauptsächlich aus der Reibung des Wassers, wenn es über die Oberfläche des Tieres fließt. Widerstand wird auch durch Wasser verursacht, das an der Oberfläche des Tieres haftet. Viele Fische haben eine spezielle Schleimschicht entwickelt, die die Haut schützt und auch die Reibung reduziert. Der Wasserfluss über die Haut des Tieres ist normalerweise lamellar, was bedeutet, dass verschiedene Schichten des Wasserflusses mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten relativ zum Tier fließen. Die langsamste Strömungsschicht ist die neben der Körperoberfläche. Wenn Sie sich von der Oberfläche entfernen, bewegt sich jede Schicht etwas schneller, bis die Geschwindigkeit des Wasserflusses über das Tier in der letzten Schicht erreicht ist. Turbulenzen reduzieren die Lamellenströmung und erhöhen den Luftwiderstand, wodurch letztendlich die Geschwindigkeit des Tieres durch das Wasser begrenzt wird. Delfine haben eine gelartige Schicht direkt unter der Haut entwickelt, die dazu neigt, Turbulenzen zu absorbieren und die Lamellenströmung wiederherzustellen, sodass sie mit höherer Geschwindigkeit schwimmen können.

Die Viskosität von Luft ist viel niedriger als die von Wasser und erzeugt viel weniger Luftwiderstand. Noch kritischer ist jedoch der lamellare Luftstrom, insbesondere über die Flügelflächen. Lift wird durch die Form des Flügels zur Verfügung gestellt. Der Auftrieb resultiert daraus, dass Luft schneller über die Oberseite als über die Unterseite des Flügels strömt. Turbulenz eliminiert die Lamellenströmung und der Auftrieb wird reduziert.

Fossile Fortbewegung

Fossile Tiere graben Höhlen, bohren sich in den Boden oder bauen Tunnel. Der Bau von Tunneln oder Höhlen erfordert, dass das Material kompakt ist und zusammenklebt. Halbfester Schlamm oder loser Sand unterstützen keinen Bau. Eidechsen, die durch losen Sand „schwimmen“, oder Amphibien, die durch Schlamm schwimmen, verlassen keine Tunnel oder Höhlen. Während diese Verhaltensweisen als sensorisch angesehen werden könnten, werden sie hier nicht diskutiert.

Fossile Wirbellose.

Grabende Wirbellose haben eine Reihe von Möglichkeiten entwickelt, Material zu durchgraben. Einige Würmer verwenden die Contract-Anchor-Extend-Methode der Fortbewegung. Kontraktion der Muskeln in der hinteren Hälfteder Körper drückt den Körper nach vorne und bewirkt, dass der Rüssel hervorsteht. Wenn der Rüssel vollständig ausgefahren ist, verankert der Wurm den Rüssel im Boden und zieht den Rest seines Körpers nach vorne. Dieser Vorgang wiederholt sich und erzeugt eine langsame und unregelmäßige Vorwärtsbewegung.

Muscheln und einige andere grabende Mollusken verwenden eine Variation der Contract-Anchor-Extend-Methode. Sie strecken einen muskulösen „Fuß“ in den Boden. Blut wird in den Fuß gepumpt, wodurch er anschwillt und so einen Anker bildet. Dann zieht sich der Muskel zusammen und zieht die Muschel in den Boden.

Viele Würmer, wie Regenwürmer, verwenden peristaltische Fortbewegung. Diese Form der Fortbewegung wird durch den Wechsel von Longitudinalwellen und zirkulären Muskelkontraktionswellen erzeugt, die vom Kopf zum Schwanz fließen. Die Bewegung ähnelt der Contract-Anchor-Extend-Methode, aber jede peristaltische Welle erzeugt separate Ankerpunkte. So können sich mehrere Segmente der Schnecke gleichzeitig vorwärts bewegen.

Fossile Wirbeltiere.

Fossile Wirbeltiere umfassen Amphibien, Reptilien und Säugetiere. Die Fortbewegung fossiler Amphibien und Reptilien erfolgt normalerweise axial. Fossorielle Fortbewegung von Säugetieren ist appendikulär. Maulwürfe sind ein gutes Beispiel für fossile Säugetiere. Sie haben starke, flache Vorderbeine mit großen, starken Krallen. Maulwürfe graben, indem sie ein Vorderbein geradeaus vor die Schnauze strecken und es dann zu jeder Seite kehren. Der gelöste Boden wird gegen die Seitenwände des Baues gedrückt. Viele Nagetiere graben Höhlen zum Nisten, suchen aber oberirdisch. Diese Tiere graben, indem sie abwechselnd ihre Vorderbeine nach vorne und unten strecken. Der gelöste Boden wird nach hinten unter den Körper gedrückt. Das Tier kann sich durch den Bau zurückziehen und den Boden an die Oberfläche drücken.

Terrestrische Fortbewegung

Dies ist die Form der Fortbewegung, mit der sich Menschen fortbewegen. Allerdings nutzen nur wenige Arten die reine zweibeinige Fortbewegung des Menschen. Die meisten Tiere haben vier oder mehr Beine. Nur Arthropoden und Wirbeltiere haben die Fähigkeit entwickelt, sich mit Beinen schnell auf dem Boden zu bewegen. Beide Tiergruppen heben ihre Körper über den Boden und benutzen ihre Beine, um sich vorwärts zu bewegen. Die Beine bieten sowohl Unterstützung als auch Vortrieb, so dass das Tier das Gleichgewicht halten muss, während es sich bewegt. Die Reihenfolge und Muster, in denen sich die verschiedenen Beine bewegen, werden durch die Notwendigkeit bestimmt, das Gleichgewicht zu halten. Mehr Beine sorgen für mehr Stabilität, aber die schnellsten Wirbeltiere und Wirbellosen verwenden sechs oder weniger Beine.

Wandern.

Sowohl Arthropoden als auch Wirbeltiere verwenden ein ähnliches Geh- oder Gangmuster. Ein Fuß wird auf den Boden gepflanzt und der Körper wird über den Fuß nach vorne geschoben oder gezogen. Der Fuß bleibt stationär, wenn sich der Körper vorwärts bewegt. Dann bleibt der Körper stationär, wenn der Fuß angehoben wird und sich das Bein vorwärts bewegt. Beim Gehen und langsamen Laufen sind die Gangarten im Allgemeinen symmetrisch . Die Tritte sind regelmäßig zeitlich beabstandet. schnelllebige Wirbeltiere wie Pferde haben einen asymmetrischen, sich aber regelmäßig wiederholenden Gang.

Insekten neigen dazu, ihre sechs Beine in einem einfachen Muster zu bewegen, indem sie jedes Bein anheben und ersetzen, gefolgt von dem Bein davor. Dann werden die Beine auf der anderen Seite bewegt. Die Vorwärtsbewegung beginnt immer mit den hinteren Beinen. Beim langsamen Gehen wird jeweils nur ein Bein angehoben. Die Gliedmaßenbewegungen von Tausendfüßlern und Tausendfüßlern ähneln denen von Insekten, jedoch mit vielenmehr Beine und gleichzeitige Bewegungswellen, die auf beiden Seiten des Tieres vom hinteren zum vorderen Ende verlaufen.

Vierbeinige Wirbeltiere müssen die Beinbewegungen synchronisieren, um das Gleichgewicht zu halten. Das grundlegende Gehmuster aller vierbeinigen Wirbeltiere ist linkes Hinterbein, linkes Vorderbein, rechtes Hinterbein und rechtes Vorderbein. Dieser Zyklus wird dann wiederholt. Die schnelleren symmetrischen Gangarten von Wirbeltieren werden durch Überlappung der Beinbewegungssequenzen der linken und rechten Seite erhalten.

Läuft.

Verterbrates, die ausgeführt werden können, werden als Cursor bezeichnet. Sie haben kurze, muskulöse Oberschenkel und dünne, längliche Unterschenkel. Diese Anpassung reduziert die Masse im Unterschenkel, so dass er schneller nach vorne gebracht werden kann. Für langsames, gleichmäßiges Laufen verwenden Cursorial-Wirbeltiere einen Gang, der als Trab bekannt ist. All-Out-Running wird als Galoppieren bezeichnet. Der Galopp ist ein asymmetrischer Gang. Beim Galoppieren wird das Tier niemals von mehr als zwei Beinen getragen. Pferde im vollen Galopp haben während eines Teils des Ganges alle vier Beine gleichzeitig vom Boden. Diese Tatsache wurde erstmals von Eadweard Muybridge, dem amerikanischen Fotografen und Filmpionier, mit Hochgeschwindigkeitsfotografie mit mehreren Kameras demonstriert. Sein bahnbrechendes, elfbändiges Werk Animal Locomotion wurde 1899 veröffentlicht.

Cursorvögel und einige Eidechsen nutzen die zweibeinige Fortbewegung. Diese Tiere haben große Füße entwickelt, um die Unterstützung zu erhöhen. Die Achse des Körpers wird senkrecht zum Boden gehalten. Cursorial Vögel und Eidechsen haben lange Schwänze für das Gleichgewicht, so dass der Schwerpunkt des Tieres immer zwischen seinen Füßen fällt. Der Laufgang ist natürlich ein einfacher Wechsel von linken und rechten Beinen. Eidechsen beginnen mit vierfüßiger Fortbewegung und wechseln mit zunehmender Geschwindigkeit zu Zweibeinern.

Hüpfen.

Das Bewegungsmuster des Hüpfens findet sich sowohl bei Wirbellosen als auch bei Wirbeltieren. Zu den Wirbellosen gehören einige Insekten wie Heuschrecken und Flöhe. Wirbeltiere sind schwanzlose Amphibien, Kängurus, Kaninchen und einige Nagetiere. Alle hüpfenden Tiere haben Hinterbeine, die etwa doppelt so lang sind wie die Vorderbeine.

Frösche springen, indem sie zuerst ihre Vorderbeine beugen und ihren Körper nach oben neigen. Die Hinterbeine sind von den Seiten des Körpers geschwungen. Wenn das obere Hinterbein senkrecht zum Körper steht, wird das Hinterbein kraftvoll gestreckt und das Tier in einem Winkel von 30 ° bis 45 ° nach oben geschleudert.

Kaninchen, Kängurus und alle anderen Säugetiere bewegen ihre Beine beim Springen vertikal statt horizontal. Der hüpfende Gang von Kaninchen ist vierbeinig . Ein springender Hase streckt sich vorwärts und landet auf seiner Vorderpfote. Wenn sich die Vorderfüße berühren, beugt sich der Rücken und das hintere Ende dreht sich nach vorne und unten. Die Hinterfüße berühren sich neben der Vorderfüße und ein neuer Sprung beginnt. Kängurus starten und landen auf ihren Hinterfüßen. Der Rücken ist nicht gewölbt und die Vorderbeine dienen nur dem Gleichgewicht. Die gesamte zum Springen erforderliche Muskelkraft wird durch die kräftigen Hinterbeine bereitgestellt.

Kriechen.

Wirbellose, die kriechen, verwenden entweder peristaltische oder kontrahierende Anker-Verlängerungs-Fortbewegung. Limbless Wirbeltiere verwenden Serpentin, geradlinig, Ziehharmonika, oder sidewinding Fortbewegung. Das häufigste Muster ist die Serpentinenbewegung, die von Schlangen, beinlosen Eidechsen und einigen anderen Arten verwendet wird. Geradlinige Fortbewegung wird von den meisten Schlangen verwendet, gelegentlich von großen Schlangen die ganze Zeit, und von fossilen limbless Wirbeltieren beim Graben. Concertina und Sidewinding Fortbewegung sind weitgehend auf Schlangen beschränkt.

Serpentin.

Bei der serpentinenartigen (schlangenartigen) Fortbewegung bewegt sich der Körper in einer Reihe von Kurven. In der Serpentinenbewegung bewegt sich der gesamte Körper mit der gleichen Geschwindigkeit. Alle Teile des Körpers folgen dem gleichen Weg wie der Kopf. Der Vortrieb erfolgt durch einen seitlichen Schub in allen Körpersegmenten, die mit Vorsprüngen der Oberfläche in Kontakt stehen.

Konzertina.

Die Ziehharmonika-Fortbewegung wird verwendet, wenn die Oberfläche für die Serpentinenbewegung zu glatt ist. Die Schlange bewegt ihren Körper in eine Reihe enger, welliger Schleifen. Diese sorgen für mehr Reibung auf der glatten Oberfläche. Die Schlange streckt dann ihren Kopf nach vorne, bis der Körper fast gerade ist oder nach hinten gleitet. Die Schlange drückt dann Kopf und Oberkörper auf die Oberfläche, bildet einen neuen Reibungsanker und zieht die hinteren Bereiche nach vorne.

Seitenwind.

Sidewinding locomotion ist eine spezielle Anpassung für das Kriechen über lockere, sandige Böden. Es kann auch den zusätzlichen Vorteil haben, den Kontakt mit heißen Wüstenböden zu reduzieren. Wie die Serpentinenbewegung bewegt sich der gesamte Körper der Schlange kontinuierlich in einer Reihe gewundener Kurven vorwärts. Diese Kurven sind seitlich zur Bewegungsrichtung der Schlange. Die Spur einer Seitenwind-Schlange besteht aus einer Reihe paralleler Kurven, die ungefähr senkrecht zur Bewegungsrichtung verlaufen. Das einzigartige Merkmal des Seitenwindens ist, dass zu jedem Zeitpunkt nur zwei Körperteile den Boden berühren. Der Rest des Körpers wird vom Boden gehalten. Zu Beginn wölbt die Schlange den vorderen Teil des Körpers nach vorne und bildet eine Schleife, wobei nur der Kopf und die Mitte des Körpers in Kontakt mit dem Boden bleiben. Die Schlange bewegt sich dann in einer gewundenen Schleife, wodurch sich der Kontaktpunkt entlang des Körpers der Schlange nach hinten bewegt, während sich jedes Körpersegment vorwärts schlängelt. Sobald genügend Körperlänge zur Verfügung steht, bildet das Tier eine weitere Schleife und beginnt den nächsten Zyklus. Jeder Körperteil berührt nur kurz den Boden, bevor er sich wieder nach vorne zu wölben beginnt.

Geradlinige Fortbewegung.

In Schlangen ist die geradlinige Bewegung völlig anders als die anderen Formen der Fortbewegung. Der Körper wird relativ gerade gehalten und gleitet ähnlich der Bewegung von Schnecken nach vorne. Der Bauch der Schlange ist von Reihen breiter, überlappender Schuppen bedeckt. Jede Waage ist an zwei Muskelpaaren befestigt, die beide in einem Winkel zu den Rippen vor und hinter der Waage befestigt sind. Kontraktionswellen bewegen sich von der Vorderseite der Schlange nach hinten und heben und bewegen jede Skala der Reihe nach vorwärts. Dann wird die Waage nach hinten gezogen, aber der Rand der Waage gräbt sich in die Oberfläche und treibt die Schlange vorwärts.

Fortbewegung in der Luft und im Baum

Tiere haben viele Bewegungsmöglichkeiten entwickelt, ohne den Boden zu berühren. Die Fortbewegung in der Luft umfasst das Gleiten, das Aufsteigen und den echten Flug. Tiere, die sich durch Bäume bewegen, werden als Arboreal bezeichnet.

Klettern.

Jede Gruppe von Baumtieren hat eine einzigartige Anpassung zum Klettern. Arthropoden wiegen wenig und zeigen daher nur wenige spezialisierte Kletteranpassungen. Die meisten Arthropoden, insbesondere Insekten, können klettern. Die schwereren Wirbeltiere haben viele Kletteranpassungen.

Baumfrösche und Eidechsen sind Tiere mit schlankem Körper, deren Klettergang im Wesentlichen dem ihres Landgangs entspricht. Die Zehenspitzen von Baumfröschen sind zu großen, kreisförmigen Scheiben erweitert, die die Kontaktfläche vergrößern. Die Ziffern der baumartigen Eidechsen sind ausgebreitet. Auf der Unterseite jeder dieser spatelförmigen Ziffern befinden sich Krallen und eine oder zwei Reihen länglicher Schuppen. Chamäleons haben zwei weitere spezialisierte Anpassungen. Ihre Schwänze sind in der Lage, Objekte zu erfassen (greifbar), und ihre Ziffern sind zu zwei Gruppen entgegengesetzter Ziffern verschmolzen. Chamäleons können ein dünnes Glied fest greifen.

Brachiation und Springen.

Die meisten baumartigen Tiere müssen gelegentlich über eine Lücke zwischen Bäumen oder Ästen springen. Die Sprungbewegung ist im Wesentlichen die gleiche wie das terrestrische Springen, obwohl die Landung schwieriger ist. Brachiation benutzt die Arme, um von Glied zu Glied zu schwingen. Einige Primaten haben hoch spezialisierte Anpassungen für brachiation entwickelt, obwohl alle Affen zu einem gewissen Grad brachiate. Primaten, die diese Form der Fortbewegung nutzen, haben extrem lange, kräftige Arme oder Vorderbeine.

Gleiten.

Beim Gleiten springt das Tier von einem hohen Punkt zu einem niedrigen Punkt und verliert ständig an Höhe. Gleittiere sind Amphibien, Reptilien und Säugetiere. Die kleinen Tiere, die als fliegende Eichhörnchen bekannt sind, demonstrieren dieses Verhalten. Ein fliegendes Eichhörnchen klettert in die Nähe der Spitze eines Baumes und startet sich in den Weltraum, gleitet zu einem unteren Ast am nächsten Baum, klettert dann nach oben und wiederholt den Vorgang so oft wie nötig. Segelflugzeuge haben Anpassungendas erlaubt ihnen, die Breite ihres Körpers zu erhöhen. Bei den fliegenden Eichhörnchen erstrecken sich Hautlappen von den vorderen Gliedmaßen nach hinten. Frösche, Schlangen und Eidechsen können ihren Körper abflachen. Einige gleitende Eidechsen haben längliche Rippen, die sich wie ein Fächer öffnen.

hochfliegend.

Soaring ist ein ganz anderer Prozess. Vögel, die in der Lage sind zu schweben, sind viel bessere Segelflugzeuge als alle gleitenden Tiere. Sie können aufgrund ihrer instinktiven oder erlernten Fähigkeit, aufsteigende Luftsäulen zu nutzen, um an Höhe zu gewinnen, aufsteigen. Ein Geier fliegt im Kreis in einer aufsteigenden Luftsäule in große Höhe und gleitet dann zur nächsten aufsteigenden Luftsäule. Auf diese Weise können Geier stundenlang ohne Muskelanstrengung in der Luft bleiben.

Wahrer Flug.

Drei lebende Tiergruppen besitzen wahren Flug: Insekten, Vögel und Säugetiere. Sie können sich nach oben und nach vorne treiben, indem sie mit den Flügeln schlagen. Jede dieser Gruppen entwickelte diese Fähigkeit unabhängig von den anderen. Eine vierte Gruppe, die ausgestorbenen geflügelten Reptilien, die als Pterosaurier bekannt sind, waren möglicherweise zu echtem Flug fähig oder nur zu steigen und zu gleiten. Die Aerodynamik des Fluges ist grundsätzlich für alle fliegenden Tiere gleich. Die mechanischen Details sind jedoch zwischen den Gruppen sehr unterschiedlich. Während sich alle drei Gruppen durch Flügelschlag vorwärts bewegen, umfassen viele Vogelarten auch ausgedehntes Gleiten und Schweben, um Energie zu sparen.

Aquatische Fortbewegung

Tiere, die in aquatischen Umgebungen leben, weisen viele verschiedene Formen der Fortbewegung auf. Einige Tiere kriechen oder graben sich in den Boden eines Gewässers. Andere schwimmen mit verschiedenen Anhängseln durch das Wasser. Wieder andere schweben frei und folgen den Strömungen, wohin sie auch gehen. Die Größe der Wasserorganismen reicht von mikroskopisch kleinen bis zum Blauwal, dem größten Tier, das je gelebt hat.

Wirbellose.

Wirbellose Wassertiere schwimmen durch das Wasser, kriechen am Boden entlang oder graben sich in den Boden ein. Beim Schwimmen treibt die Muskelaktivität das Tier an, indem es gegen das Wasser drückt. Auf dem Boden bewegt die Muskelaktivität das Tier durch Interaktion mit dem Boden. Einige Bodenbewohner kriechen einfach auf dem Boden herum, genau wie die terrestrische Fortbewegung. Andere nutzen die schwerelose Umgebung, um sich auf eine für die Wasserumgebung einzigartige Weise zu bewegen.

Wirbellose Wassertiere haben zwei verschiedene Arten des Schwimmens entwickelt. Ein Modus verwendet hydraulischen Antrieb. Quallen sind ein gutes Beispiel für diese Art der Fortbewegung. Sie haben schirmförmige Körper, wobei der „Griff“ des Regenschirms das Verdauungssystem enthält. Der äußere Rand der Oberseite des Regenschirms oder der Medusa ist ein Muskelband, das sich schnell zusammenziehen kann. Wenn sich die Muskeln zusammenziehen (genau wie beim Schließen eines Regenschirms), wird das Wasser gewaltsam ausgestoßen und die Qualle wird mitgerissen. Jakobsmuscheln verwenden eine ähnliche Fortbewegung. Sie sind die besten Schwimmer unter den Muscheln, aber im besten Fall ist die Bewegung ruckartig und schlecht kontrolliert. Es wird hauptsächlich verwendet, um Raubtieren zu entkommen. Schnelle Klatschbewegungen der beiden Schalen erzeugen einen Wasserstrahl, der die Jakobsmuschel antreibt.

Kopffüßer, wie die Tintenfische und Tintenfische, sind auch Mollusken, die Wasserstrahlantrieb verwenden. Erwachsene Kopffüßer haben den größten Teil ihrer schweren Schale verloren. Viele Tintenfische sind ausgezeichnete Schwimmer und können durch wellenförmige Klappen entlang jeder Seite ihres Körpers vorwärts oder rückwärts schwimmen. Alle Kopffüßer sind vielbessere Schwimmer als jede andere Molluskenart. Der Mantel der Kopffüßer umschließt einen Hohlraum, der die Kiemen und andere innere Organe enthält. Es enthält auch an seiner Unterseite eine schmale Öffnung, die als Siphon bezeichnet wird. Wenn sich die kreisförmigen Muskeln, die den Hohlraum umgeben, gleichzeitig zusammenziehen, wird Wasser durch den Siphon gedrückt. Dies treibt den Kopffüßer in eine Richtung entgegengesetzt zur Richtung des Siphons. Somit bietet der Siphon auch eine Richtungssteuerung.

Fische.

Einige fischähnliche Tiere benutzen eine rein wellenförmige Bewegung, um sich zu bewegen. Fast alle Fische verwenden in gewissem Maße wellenförmige Bewegungen und ergänzen diese Bewegung durch Muskelanstrengung durch Flossen.

Ein Aal schwimmt, indem er seinen gesamten Körper in einer Reihe von Wellen bewegt, die von Kopf bis Schwanz verlaufen. Diese Art der Bewegung wird als anguilliforme (aalartige) Fortbewegung bezeichnet. Während des stetigen Schwimmens passieren mehrere Wellen gleichzeitig den Körper von Kopf bis Schwanz. Die Wellen bewegen sich schneller, wenn sie sich dem Schwanz des Tieres nähern.

Während Aale einen Körper mit einem ziemlich stumpfen vorderen und konstanten Durchmesser für den Rest der Körperlänge haben, haben die meisten Fische einen Körper, der sich sowohl am vorderen als auch am hinteren Ende verjüngt. Für diese Fische ist die wellenförmige Bewegung nicht die effizienteste. So zeigen die meisten Fische eine karangiforme Fortbewegung, bei der sich nur die hintere Körperhälfte hin und her bewegt. Die schnellsten schwimmenden Fische verwenden diese Fortbewegungsmethode, daher ist sie anscheinend die effizienteste. Im Gegensatz dazu verwendet die ostraciiforme Fortbewegung nur die Schwanzflosse, um hin und her zu fegen. Dies ist langsamer und anscheinend weniger effizient.

Wale und andere Wale benutzen wellenförmige Körperwellen, aber die Wellen bewegen den Körper des Wals auf und ab, anstatt von einer Seite zur anderen. Die längliche Schwanzregion der Wale erzeugt eine Form der carangiformen Fortbewegung, die anscheinend so effektiv ist wie die der schnellsten Fische. Fische, Wale und andere aquatische Wirbeltiere haben eine Anordnung von Flossen, die um ihren Körper verteilt sind. Sie alle haben eine Schwanzflosse, die bei Fischen vertikal und bei Walen horizontal ist. Aquatische Wirbeltiere haben auch eine große Rückenflosse und ein Paar große Flossen (oder Flossen) an den Seiten ihres Körpers in der Nähe der Vorderseite. Die Schwanzflosse ist das primäre Fortbewegungsmittel. Die seitlichen Lamellen übernehmen den größten Teil der Lenkung. Die Rückenflosse oder Flossen sorgen für Stabilität.

Tetrapodische Wirbeltiere.

Tetrapodische Wirbeltiere (vierbeinige Wirbeltiere), die wellenförmige Fortbewegung verwenden, umfassen Krokodile, Meeresechsen, Wassersalamander und Larvenfrösche. Erwachsene Frösche und andere Tetrapoden nutzen jedoch hauptsächlich die appendikuläre Fortbewegung. Viele aquatische Tetrapoden bewegen sich hauptsächlich mit den Hinterbeinen. Meeresschildkröten, Pinguine und Robben haben jedoch kurze Hinterbeine mit Schwimmhäuten entwickelt, die hauptsächlich als Ruder dienen. Diese Tiere benutzen ihre kräftigen Vorderbeine, die sich zu Flossen entwickelt haben.

Tauchvögel wie Kormorane und Seetaucher werden von ihren Schwimmhäuten angetrieben. Seetaucher sind am besten zum Tauchen geeignet. Ihr Körper, Kopf und Hals sind länglich und schlank; Die Hinterbeine haben sich weit zurück zum hinteren Ende des Körpers bewegt; die Unterschenkel sind kurz; und die Füße sind vollständig vernetzt.

Frösche und einige Süßwasserschildkröten haben längliche Hinterbeine mit vergrößerten, schwimmenden Füßen. Andere Wasserschildkröten (wie Schnappschildkröten) sind relativ schlechte Schwimmer. Diese Schildkröten laufen auf dem Grund des Sees oder Sees mit Gliedmaßenbewegungen, die denen an Land sehr ähnlich sind, außer dass sie sich im Wasser schneller bewegen können als an Land.

Viele Säugetiere haben Schwimmbewegungen, die mit ihren Bewegungen der terrestrischen Gliedmaßen identisch sind. Die meisten Wassersäugetiere — wie Seeotter, Seehunde und Nutria – benutzen ihre Hinterbeine und häufig ihre Schwänze zum Schwimmen. Die Füße haben ein gewisses Maß an Gurtband. Pelzrobben und Eisbären schwimmen hauptsächlich mit Vorderbeinen.

siehe auch Flug; Skelette.

Elliot Richmond

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