动物运动的重要性和多样性

动物运动的重要性和多样性

动物和其它生物之间最为重要的区别，在于它们能通过运动，主动有目的地迅速改变其空间位置。它们不同于植物和菌物，更不同于人造的运动机器如汽车、轮船、飞机等，它们有特化的器官和组织，能巧妙地完成这种功能，使它们能占领地球生物圈中各种环境，包括水体、陆地和空中，在生物界产生极为重要的影响。它们的运动形式多种多样，适合于在环境各异的媒质中活动，以满足生存的需要，其中最为重要的是获得食物和生殖繁衍。此外，还有逃避敌害，扩展到更为适宜的栖息场所，以提高自身的生命效力和生活质量。它们通过运动，建立错综复杂的种间关系和种内关系。它们和植物、菌物最明显的差异，在于它们的运动具有主动性并具有迅速的反应能力，这是它们所以能够在生物群落中成为主宰因素的原因。

动物的运动器官和组织既然具有如此奇妙的功能和机体构造，那么，它们究竟包括哪些方面？为什么在不同动物中运动形式多种多样？与环境媒质的理化特性有些什么关系？这些问题十分有趣，也是本书要讨论说明的，但是，其中的原理并不简单，有些宏观和微观的过程，必须仔细观察与思考方能理解。因此，本章作一粗浅概括的介绍，作为认识的基础。

首先，科学已证明，现在的种类繁多的生物，都是经过亿万年漫长的演化过程而形成的，最早是结构简单的水生生物，以后它们机体发展了并登上了陆地。动物的运动器官和组织是生命活动的物质基础，经过长时期的进化或改变才成为今天的形式。驱动进化的力量，来自动物自身变异的本质和对环境适应的需要。现在运动器官最为发达的动物类群要推脊椎动物和昆虫，形式多样的运动器官，使它们能生活在水中、陆地以及空中。它们的运动能力高低不一，活动范围大小不同，有的能在水中游泳，有的能在陆地行走、奔跑或跳跃，有的能在空中飞翔。活动能力和活动范围一般和体型的大小有关。原生物体形较小，活动范围有限，但也有伪足、鞭毛和纤毛等，它们运动的机理十分有趣。此外，还有线虫、扁虫及生活在泥土中的蚯蚓等，其运动都各有特色。但本书重点讨论的是脊椎动物和昆虫的运动。

其次，运动必须消耗能量，犹如汽车要开动，须燃烧汽油作为能量来源，借

以克服车重以及摩擦所形成的阻力。动物要运动，什么是它们的能量来源呢？现在知道，动物运动最重要的是某些碳水化合物和脂肪，它们在适当的细胞和组织中借酶类的作用氧化分解，经过复杂的过程产生能量，以供运动器官的肌肉使用。它们在动物体内的储存、调动、转化以及利用的效率和速度，直接影响运动的持久性和速度。

还有，运动是达到目的的手段，是有方向性的。运动器官的活动既受能量代谢的调节，也受神经系统的控制，由此组成动物机体的运动系统。动物借本身的感觉，探测环境中的变化；按照运动神经系统的信号，调节运动器官的活动程序和强度，最终达到协调一致的目的。在昆虫的肌肉纤维中可见到不同的神经纤维传达不同的运动信号。大概每一肌肉纤维均含有一定数量的神经纤维末梢，相隔为30～80μm，它们发出的信号能引起肌肉纤维的局部收缩。

最后，动物的运动离不开地球上环境媒质的影响，例如水、空气、土壤等，它们的理化特性不同，它们的成分、密度、粘滞度、浮力等，均能影响动物的运动。它们对动物运动所形成的阻力，使动物在体形和器官的构造上产生适应性，同时也影响动物运动的速度。由于媒质的性质不同，动物的运动大体可分为游泳、行走、奔跑、跳跃、爬行、飞行等类型。无论哪种运动类型，动物既要向前行进，又必须适应地心吸力的作用以维持身体的平衡，在有些情况下，尚须发展附着的能力，例如壁虎在竖立墙壁上的行走。一般来讲，大形动物的飞行、奔跑和游泳比小形动物快，飞行一般比奔跑快，而奔跑又比游泳快。下图对此做一比较。

图体形大小（以体在表示）不同的动物在短期能维持运动最高速度的比较（仿

Alexander）

动物运动形式的多样性，是与动物亿万年的物种演化密切相关联的。不同动物有不同的运动形式，同种动物也可进行不同的运动。人也是动物，当今大规模的运动会，运动项目不下数十种。例如游泳，便有自由泳、蛙泳、仰泳等，有的显然是模仿动物的。可以说运动的形式愈多，对环境的适应愈完善。有的是常用的，有的是在特殊情况下才应用的。本书着重讨论的是比较常见的长距离的运动形式。