Ruch jest jedną z podstawowych funkcji organizmów żywych. Dotyczy całego organizmu, pojedynczych narządów i organelli komórkowych. Aktywność ruchową wywołuje sygnał z układu nerwowego powstający w odpowiedzi na różnorodne bodźce płynące ze środowiska. U zwierząt ruch pojawił się w związku z koniecznością zdobywania pokarmu, obrony przed napastnikiem lub ewentualneh ucieczki.

W zależności od rozmiarów ciała zwierzęta wykształciły dwa sposoby poruszania się: rzęskowy, oparty na ruchu rzęsek i wici, oraz mięśniowy, w którym biorą udział mięśnie.

Ruch rzęskowy

W komórce eukariotycznej występuje ruch organelli komórkowych. Odpowiadają za niego tzw. białka motoryczne: aktyna, dyneina oraz tubulina, zawarte w mikrotubulach i lilamentach stanowią wewnętrze rusztowanie komórki (cytoszkielet). Te specjalne białka uzyskują energię z hydrolizy ATP do ADP i fosforanu. Budują również rzęski i wici, czyli wypustki cytoplazmatyczne, które maja zdolność poruszania się, dzięki czemu wywołują ruch rzęskowy.

Mikroskopijne wymiary rzęsek powodują, że rzadko służą one do przemieszczania się całego ciała. Taką funkcję pełnią wyłącznie u niewielkich organizmów wodnych, np. wirków oraz larw wielu zwierząt. Ruch rzęskowy jest jedynym rodzajem ruchu występującym u osiadłych gąbek, które nie maja komórek mięśniowych. U zwierząt tych poruszają się wici komórek kołnierzykowych, wymuszające przepływ wody przez ciała.

Ruch mięśniowy

Ruch mięśniowy umożliwiają organizmom wyspecjalizowane włókna mięśniowe. Znajdują się w niech dwa rodzaje filamentów: jedne zbudowane z aktyny, a drugie z miozyny. Oba mogą przesuwać się względem siebie, co powoduje skracanie włókna mięśniowego. Skurcz wielu włókien oznacza skurcz mięśnia, który umożliwia ruch zwierzętom tkankowym. Zwierzęta te mogą poruszać się zarówno bez zmiany, jak i ze zmianą miejsca położenia.

Ruch bez przemieszczania się

U zwierząt lądowych ruch części ciała służy m.in. komunikacji (np. strzyżenie uszami) czy usuwaniu pasożytów (np. drapanie się). U osiadłych zwierząt wodnych ruchy częśi ciała mogą powodowań napływanie pokarmu lub służyć do bezpośredniego chwytanoa pokarmu. Tę zdolność wykorzystują głównie przeydełkowce w stadium polipa, u których ruchy chwytne podczas zdobywania pokarmu wykonują czułki. Podobnie zachowują się osiadłe pierścienice należące do wieloszczetów, a wśród stawonogów - pąkle.

Innym rodzajem ruchu bez przemieszczania się jest skracanie i wydłużanie całego ciała. Ten rodzaj ruchu wystepuje głównie u parzydełkowców i koralowców w stadium polipa. Komórki nabłonkowo - mięśniowe, znajdujące się w ścianie ich ciała, mają wypustki mięśniowe. W zewnętrznej - epidermie - wypustki te są położone wzdłuż ciała, czyli kurczą się wzdłuż jego osi. To powoduje skrócenie i jednoczesne poszerzenie ciała lub jego części. Nato.

Ruch lokomotoryczny

U zwierząt dwuwarstowwych za ruch odpowiadają elementy kurczliwe komórek budujących ciało. U trójwarstwowców pojawiła się tkanka mięśniowa, która poprzez skurcze, powoduje przemieszczanie się. Rucj polegający na przemieszczaniu się całego ciała zwierzęcia to ruch lokomotoryczny. Jednym z jego rodzajów jest tzw. koziołkowanie - sposób poruszania się polipów stułbiopławów. Najpierw stułbia wygina się i dotyka ramionami podłoża. Mastępnie odrywa stopę od podłoża i po wykonaniu koziołka z powrotem ją przyczepia. Polipy wszystkich gromad parzydełkowców są zdolne dp powolnego pełzania dzięki skurczom stopy.

Usprawnienie sposobu poruszania się zwierząt wiąże się głównie z pojawieniem się kolejno: zewnętrznych elementów sztywnych (wór powłokowo - mięśniowy) i twardzych szkieletów, które poczatkowo są elementami pokrywającymi ciało (szkielet zewnętrzny), a następnie szkieletami wewnętrznymi.

Wór powłokowo - mięśniowy jest zbudowany z nabłonka i jednej lub kilku warstw mięśni gładkich. Wypełnia go płyn, który dzięki skurczom mięśni przemieszcza się i zmienia napięcie, nadając ciału zwierzęcia sztywność lub wiotkość. Jest to tak zwany szkielet hydrauliczny (hydroszkielet). Typowy szkielet hydrauliczny (płyn i mięśnie) występuje u nicieni i pierścienic, na identycznej zasadzie działa też parenchyma (galaretowana substacja oraz luźno leżące w niej komórki) wypełniająca jamię ciała u płazińców. Naprzemienne skurcze mięśni powodują, że zwierzę może wykonywać skomplikowane ruchy. U płaxińców mięśnie podłużne, okrężne i skośne umożliwaja sprawne pełzanie po podłożu, a yakże pływanie gatunkom wolno żyjącym. Nicienie, u których występują wyłącznie mięśnie wzdłużne, mogą jedynie wyginać ciało na boki lub wykonywać ruch okrężny przednim odcinkiem ciała. U pierścienic skurcze mięśni powodują skracanie i wydłużanie ciała. Umożliwia im to pełzanie, a gatunkom wodnym również pływanie

Zasada działania szkieleti hydraulicznego jest wykorzystywana również przez mięczaki. Pozwala ona np. na wysuwanie stopy u ślimaków posiadających muszle. Antagonistyczne działanie płynu wypełniającego celomę i mięśni powoduje, że ślimak może schować całe ciało w muszli.

Specyficznym rodzajem szkieletu hydraulicznego jest układ wodny (ambulakralny) u szkarłupni. Ma on budowę pięcioramienistą i tworzy go pięć kanałów głównych oraz odchodzące od nich liczne kanały boczne docierające do mapułek. Od każdej ampułki odchodzi nóżka ambulakralna zakończona przyssawką.

U wyżej uorganizowanych zwierząt wykształcił się skomplikowany układ ruchu oparyu na współpracy mięśni z twardym szkielety zewnętrznym lub wewnętrznym. Ruch jest wywołany przez wyspecjalizowane grupy mięśni głównie poprzecznie prążkowanych, współdziałające z pozostałymi elementami układu.

Szkielet zewnętrzny, występujący u części bezkręgowców, zwykle szczelnie okrywa ciało zwierzęcia. U stawonogów jest on zbudowany z wielu części, z widoczną segmentacją głównie w budowie odnóży, które składają się z kilku połączonych stawowo elementów. Funkcję szkieletu zewnętrzmego pełni też muszla mięczaków.

U kregowców występuje szkelet wewnętrzny. do którego przyczepione mięśnie szkieletowe umożliwiające ruch. Aby poszczególne elementy kończyn kręgowców, jak również elementy odnóży stawonogów, sprawnie funkcjonowały, szkielet jest podzielony na odcinki połączone stawami. Mogą one poruszać się niezależnie od ciebie. Skurcz mięśnia powoduje zmianę położenia względem siebie połączoncy z nimi elementów.

Narządy lokomotoryczne zwierząt

Poruszanie się zwierząt wspomagają narządy lokomotoryczne. Są to wyspecjalizowane części ciała, ułatwiające sprawne przemieszczanie się w otaczającym środowisku.

Jako pierwszy narząd lokomotoryczny u zwierząt pojawiło się parapodium (pranóże) wieloszczetów - wodnych pierścienic. Ma ono postać fałdu ciała ze szczecinkami.

Typowymi narządami lokomotorycznymi są członowane odnóża stawonogów. W zależnoćci od środkowiska i trybu życia ulegają one modyfikacjom. Owady mają równiez skrzydła będące uwypukleniami powłoki ciała. U mięczaków narządem lokomototycznym jest noga, która również ulega modyfikacjom w zależności od trybu życia. Głowonogami mają różną liczbę ramion i lejek umożliwiający ruch odrzutowy. U szkarłupni rolę narządów lokomotorycznych odgrywają nóżki ambulakralne.

Kręgowce wodne mają narządy lokomotoryczne w postaci płetw, natomiast kręgowce lądowe - różnie wykształcone parzyste kończyny, które ulegają przekształceniom w zależności od trybu zycia i zamieszkiwanego środowiska.

Poruszanie się zwierząt w różnych środowiskach

Zwierzęta opanowały wszystkie środowiska, dlatego musiały przystosować się do sprawnego poruszania się w każdym z nich. Adaptacja dokonała się w budowie ciała, głównie narządów lokomotorycznych, ajk również w sposobie poruszania się.

Funkcjonowania zwierzęcia w danym środowisku wiąże się z wykonywaniem przez niego różnych czynności, a co za tym idzie - różnego rodzaju ruchy. Ptaki potrafią lataćw sposób czynny, poruszając skrzydłami, ale także w sposób bierny - szybując. Ptaki wodne mogą pływać po powierzchni, wiosłując kończynami, ale lądując w wodzie, poruszają się ruchem ślizgowym. To samo zwierzę wykonuje więc różne rodzaje ruchów w zależności od sytuacji, w jakiej się znajduje.

Środowisko wodne

Środowisko wodne ma dużą gęstość - aż 773 rozy większą niż powietrze. aby sprawnie i szybko się w nim poruszać, zwierzę musi mieć odpowiedni kształt ciała - wydłużony i łagonie zaokrąglony, bez wystających elementów, które mogą hamować jego ruchy. Taki kształt nazywamy opływowym. Zwierzęta żyjące przy dnie lub w strefie przydennej są najczęściej spłaszczone grzbietowo-brzusznie. Mają płaską powirzchnię do położenia się na dnie, więc kształt ich ciała jest półopływowy. Siła wypoeu wody w pewnym stopniu równoważy ciężar ciała, dlatego wśród zwierząt wodnych spotykamy największe gatunki żyjące na Ziemi.

Większość zwierząt pływa w toni wodnej za pomoca ruchów wiosłowych. Narzadem lokomotorycznym słyżącym do poruszania się w ten sposób u bezkręgowców sa parapodia lub odpowiednio zmodyfikowane odnóża. Mają one dużą powerzchnię, dzięki czemi działają jak wiosła. U kregowców wodnych narządy ruchu są różnorodne. Więszkość ryb i waleni posługuje się ogonem. U żółwi morskich i pingwinów narządem ruchu w wodzie są kończyny przekształcone w płetwu. Niektóre kręgowce, np. płazy, ptaki wodne czy ssaki z rzędu płetwonogich, mają błony pławne rozpięte między palcami.

Innym sposobem poruszania się w wodzie jest ruch odrzutowy, charakterystyczny dla meduz oraz głowonogów.

Niektóre zwierzęta poruszaja się po powierzchni wody, wykorzystując zjawisko napięcia powierzchniowego. Ruch ten jest często nazywany ruchem slizgowym. Poruszają się nim niektóre owady np. nartnik. Inne jak ptaki wodne, pływaja po powierzchni wykorzystując siłę wyporu wody.

Zwierzęta żyjące w wodzie mogą też poruszać się po dnie zbiornika wodnego, krocząc lub pełzając. Podczas pełzania organizm opiera się o podłoże, a porusza się za pomocą skurczów całego ciała. W ten sposób przemieszczaja się np. ślimaki. Kroczenie spotykamy m.in. u skorupiaków, których ciało jest wsparte na odnóżach.

Środowisko lądowe

Zwierzęta żyjące w środowisku lądowym i poruszające się po jego powierzchi nie muszą posiadać opływowych kształtów, gdyż powietrze ma małą gęstość i do pokonania oporu, jaki stawia nie trzeba dużej siły. Pojawiły się u nich natomiast ograniczenia dotyczące masy ciała. Im większa masa zwierzęcia tym wolniejsze są jego ruchy.

Zwierzęta lądowe najczęściej przemieszczają się ruchem kroczącym. Na szybsze przemieszczanie się, a tym samym na ucieczkę przed drapieznikiem lub dogonienie ofiary, pozwala bieg. Jest to dość energochłonny sposób poruszania się dlatego niektóre zwierzęta lądowe skaczą. W ten sposób szybko pokonują dużą odległość na płakim terenie. Zweirzęta nieposiadające kończyn np. węże, pełzają, opierając ciało na podłożu. Dzięki temu mogą też m.in. wspinać się na drzewa.

Specyficznym środowiskiem w którym poruszają się zwierzęta lądowe, jest powietrze. Chociaż ma ono zdecydowanie mniejszą gęstość niż woda, to zwierzęta latające muszą mieć opływowy kształt ciała ze względu na szybkość ruchu. Ponadto masa ciała tych zwierząt nie może być zbyt duża i muszą u nich występować narządy lokomotoryczne - skrzydła lub inne powierzchnie lotne zwiększające powierzchnię nośną.

Zwierzęta mogą latać czynnie i biernie. Do lotu czynnego, a więc za pomocą mięśni, zdolna jest większość owadów, ptaków i nietoperze. Lot bierny nie wymaga ruchu mięśni, gdyż zwierzęta wykorzystują do niego występujące prądy powietrza. Dzięki temu niektóre z nich, np. bociany, potrafią unosić się biernie przez dlugi czas. Lataniem biernym jest tez lot ślizgowy, spotkany we wszystkich gromadach kręgowców, z wyjątkiem krągłoustych. U zwierząt zdolnych do tego typu typu lotu występują różne struktury (np. fałdy skórne) zwiększające powierzchnię ciała, ale niemające zdolności do poruszania się. Stąd lot ślizgowy możliwy jest jedynie na krótkich odcinkach.