Рекордная скорость мышечных движений у животных

О самых быстрокрылых птицах и насекомых, о рекордсменах в беге и плавании уже рассказывалось в предыдущих статьях. Но, оказывается, можно не слишком быстро передвигаться или летать, но зато иметь высокие скоростные качества при осуществлении тех или иных действий. Например, моментально среагировать на возможную угрозу или же молниеносно выстрелить в противника капелькой яда или слюны. Во всех этих ответных реакциях, безусловно, задействованы мышцы. И именно благодаря им и совершаются разнообразные быстрые движения: тот же бег или полет.

Ну а практически любой полет, как известно, осуществляется при помощи крыльев. И будь то птица или насекомое, но в полете они обязательно машут крыльями. И машут порой с поистине невероятными скоростями.

Например, что очень трудно даже вообразить, крошечная мошка рода Forcipomyia в обычных условиях производит 62 700 взмахов в минуту. А в экспериментальных условиях, когда мошке слегка подрезали крылья, при температуре 37 градусов она взмахнула 133 080 раз в минуту. Это значит, что совершение полного мышечного цикла (сокращение -растяжение) у нее заняло всего 1/2218 доли секунды. А это самое быстрое мышечное движение. То есть — рекорд.

Другой рекорд среди насекомых в скорости взмахов принадлежит бабочке махаону: она делает всего 300 движений крыльями в минуту.

Обладателем еще одного рекорда, связанного со скоростью мышечных сокращений, стало другое насекомое — муравей Odontomachus bauri. У этого вида, как установил энтомолог Брайан Фишер, с невероятной скоростью движутся челюсти: около 230 километров в час.

Ученый зафиксировал эти движения с помощью кинокамеры, снимающей 50 тысяч кадров в секунду. Оказалось, что длится укус такого муравья всего 0,13 миллисекунды. Это в две тысячи раз быстрее мигания человеческого глаза.

  Челюсти муравья работают по принципу капкана. Насекомое раскрывает их на 180 градусов и с помощью пары сильных противодействующих мышц на некоторое время фиксирует их в таком положении. В нужный момент эти мышцы расслабляются, и челюсти мгновенно «защёлкиваются» на жертве, убивая ее или захватывая.

Кроме того, энергии мышц хватает, чтобы отбросить муравья на 40 сантиметров в длину и более 8 — в высоту.

А вот термиты-солдаты вида Termes panamensis, обитающего в тропиках Панамы, могут нанести своими челюстями удар по противнику со скоростью почти 70 метров в секунду. Безусловно, один удар такой мощи способен сокрушить практически любого вторгшегося в термитник врага.

Список рекордсменов среди позвоночных животных открывает пальмовая саламандра Bolitoglossa dofleini, обитающая в лесах Центральной Америки. Размеры ее небольшие: всего 18 сантиметров в длину. И, возможно, еще долгое время об этой амфибии мало кто знал бы, если бы зоологи случайно не исследовали механику ее языка. Оказалось, он у нее уникальный: в тот момент, когда саламандра, чтобы поймать жертву, выбрасывает его, мышцы этого органа на каждый грамм своего веса развивают мощность, равную 18 ваттам. А это почти в два раза больше, чем у предыдущего чемпиона — колорадской жабы Bufo alvarius. При этом на всю операцию выбрасывания языка и захвата жертвы лягушка тратит всего 7 миллисекунд, что в 50 раз быстрее мигания глаза. А язык у саламандры немаленький: почти десятисантиметровой длины.

Загадка этой рептилии еще и в том, что язык у нее разворачивается гораздо быстрее, чем сокращается его мускулатура. Ученые предполагают, что происходит это за счет какой-то неизвестной эластичной ткани, которая находится в языке животного. Видимо, эта ткань запасает энергию и находится в постоянной готовности к мгновенному выбросу языка.

  В частности, учёные сравнивают язык саламандры с резиновой лентой, которую туго натянули, а затем отпустили. И тем не менее остаётся неясным, как именно этим земноводным удаётся развивать такую рекордную мощность.

С огромной скоростью двигают своим языком и слепые змеи, питающиеся взрослыми муравьями и термитами, а также их личинками и куколками. Во время пиршества на змеек нападают целые полчища разъяренных насекомых. И, чтобы защититься от жалящих укусов, змеи во время еды не расслабляются: они заглатывают куколок столь быстро, что раньше исследователи считали, что змеи их попросту всасывают. Однако оказалось, что их верхняя челюсть, служащая в качестве орудия захвата добычи, может вдвигаться и выдвигаться изо рта до десяти раз в секунду. А это тоже рекордный для позвоночных животных результат.

В список «самых-самых.» попал и певчий воробей-манакин. Дело в том, что «поет» этот воробей очень оригинально. Впрочем, вряд ли можно назвать песней те звуки, которые птичка воспроизводит очень экзотическим способом: воробей «хлещет» себя крыльями по спине, в результате чего появляется своеобразный короткий «треск». Именно этим звуком самец и привлекает внимание самок. При этом скорость, с которой самец колотит себя по спине, поистине фантастическая: 106 ударов. в секунду!

О самых миниатюрных птичках — колибри — говорилось уже неоднократно. И все время в связи с рекордными результатами. Так вот, не только насекомые, но и эти птички во время своего трепещущего полета машут крыльями с поистине фантастической для позвоночных скоростью: до 100 взмахов в секунду.

Безусловно, столь интенсивная работа мышечного аппарата крыльев требует и соответствующих размеров сердца, которое, как выяснилось, у колибри занимает почти половину полости тела. При этом в состоянии покоя оно бьется с частотой 500 ударов в минуту, а во время полёта — 1200 ударов в минуту, или 20 раз в секунду. Дышат колибри тоже чрезвычайно интенсивно: во время полета до 600 раз в минуту, а это в 30-40 раз чаще, чем человек.

  С такой же скоростью бьется сердце и у карликовой белозубки Сави, которая весит всего 1,5-2,5 грамма.

Из книги «100 великих рекордов животных», автор Анатолий Бернацкий