r eaktivní pohon
Hlavonožci (Cephalopoda) si při plavání pomáhají vlnícím ploutvovým lemem a pohybem ramen. Kromě toho ale využívají i obdobu raketového motoru. Jeho základ tvoří dýchací aparát. Sépie (Sepiida), olihně (Loliginidae) a chobotnice ( Octobrachia ) získávají kyslík z mořské vody žábrami uloženými v tzv. plášťové dutině. Vodu do ní nasávají štěrbinou ve svalnaté stěně těla, tedy plášti. Hlavonožec roztáhne tělo do šířky, dutina se mu naplní vodou a štěrbina se uzavře. Následným stahováním svaloviny pláště protlačuje vodu přes žábry a bere si z ní kyslík. Živočich v poklidu dýchá, nehne se z místa, ale je připraven kdykoli vyrazit. V případě potřeby roztáhne při nádechu plášťovou dutinu na maximum, a když nabere dostatek vody, uzavře nasávací otvor a stěny plášťové dutiny stáhne prudkým smrštěním svalů. Voda vystříkne z plášťové dutiny tzv. nálevkou, která funguje jako tryska, a vypuzený proud postrčí hlavonožce reaktivní silou o kus dál. Sépie, olihně i chobotnice umějí nasměrovat ústí nálevky tak, aby je proud nesl předem určeným směrem. Většinou couvají a ramena táhnou za sebou, ústí nálevky ale dokážou stočit i tak, že plavou rameny napřed. Naberou přitom slušnou rychlost – oliheň šelfová (Doryteuthis pealeii) se pohybuje třicítkou a za sekundu urazí osmnáctinásobek délky svého těla.
Velkou výhodu přináší hlavonožcům propojení reaktivního pohonu s dýcháním. Při plavání na reaktivní pohon potřebují olihně dvakrát víc kyslíku než v klidu nebo při plavání pomocí ploutvového lemu. Pro reaktivní pohon však nasávají do plášťové dutiny mnohem více vody. Zajistí tak žábrám vydatnější přísun kyslíku, a to navzdory skutečnosti, že v tomto režimu účinnost žaber klesá. Zatímco v klidu přechází v žábrách do krve asi 11 % kyslíku obsaženého ve vodě, při uhánění na proudech vystříkávané vody přechází do krve jen 5 %. Zvýšený průtok vody žábrami ale tento výpadek bohatě nahradí. I díky tomu patří sépie mezi bezobratlými živočichy k těm nejrychlejším plavcům.
K živočichům s reaktivním pohonem se řadí také medúzy (Scyphozoa). Jejich plavba je z energetického hlediska bezkonkurečně nejúspornější. K posunu o jeden metr potřebuje kilogram těžká ryba dvakrát více energie než stejně těžká medúza, sépie vynakládá ve srovnání s medúzou čtyřnásobek energie a korýš, kterého pohánějí kmitající končetiny, spálí dvacetkrát víc. Pro medúzy je vysoká účinnost nezbytností. Evolučně jsou staré nejméně půl miliardy let, což se odráží jak v jejich primitivní tělesné stavbě, tak i v nízké výkonnosti jednotlivých buněk. Silami proto nemohou plýtvat.
Hnací motor medúz tvoří zvonovitý „klobouk“ se stěnami protkanými svalovými vlákny. Když se svaly smrští, medúza z jeho dutiny vypudí vodu, jakmile svaly ochabnou, pružný klobouk se vrátí do původního stavu a vodu zcela samovolně nasaje. Navíc medúzám pomáhá pružný okraj klobouku, který sebou
při smrštění svalů zvláštním způsobem mrskne. Tento pohyb vytvoří těsně nad i pod medúzou vír, přičemž horní ji nasává a spodní žene vzhůru. Při dalším smrštění se nově vzniklý vír opře o svého předchůdce a odrazí se od něj, čímž je medúza postrčena ještě mocnějším impulsem. Zdánlivě jednoduché pumpování vody kloboukem medúzy se tedy ve skutečnosti skládá z několika dokonale sladěných akcí.
Medúzy mohou nabývat impozantních rozměrů. Talířovka obrovská (Cyanea capillata ), žijící v severním Atlantiku, má klobouk o průměru až dva metry a ramena rekordních exemplářů se táhnou do délky 36 metrů. Je tedy delší než plejtvák obrovský a patří k vůbec nejdelším tvorům planety. Většina medúz je ale podstatně menší. V růstu je limituje odpor vody, který narůstá s třetí mocninou tělesných rozměrů. Příliš objemné tělo by proto svaly neutáhly.
Při pohledu na pomalu se vznášející medúzy se ani nechce věřit, že tito živočichové působí jako živé míchačky oceánů. Odhalily to pokusy na malých medúzách kořenoústkách papuánských (Mastigias papua), žijících v lagunách na tichomořském souostroví Palau. Kořenoústky se tu vyskytují ve velkých počtech a dokonale stojatá voda lagun nabízí ideální podmínky pro sledování proudů, jež vytvářejí. Vědci v jedné laguně obarvili vrstvu vody neškodným pigmentem a sledovali medúzy proplouvající barvivem. Očekávali, že zvířená voda pigment rozptýlí, kořenoústky však za sebou táhly jeho jasně ohraničený sloupec. Víry vytvářené medúzami tedy působí jako zdviž dopravující vodu z hlubin k hladině i obráceně. Míchání je důležité, protože spodní vody jsou chladné a bohaté na živiny, voda na povrchu je zase prohřátá a bohatá na kyslík. Medúzy tedy mění obsah živin a kyslíku v mořích a jejich pohyb má vliv i na teplotu vody.
V přírodě najdeme i další živočichy, kteří využívají k plavání reaktivní síly vypuzeného vodního proudu. Larvy šídel (Aeschna) vytlačují vodu z řitního otvoru a posouvají se tak tempem kolem 300 metrů za hodinu. Mlži hřebenatky rodů Pecten nasávají vodu roztažením lastur a jejich rychlým sklapnutím ji opět vypudí, což je odhodí stranou. Na rozdíl od hlavonožců nebo medúz se ale šídla i hřebenatky uchylují k tryskovému pohonu jen v krajní nouzi.
s větrem v pla C htá C h
„Večer, před oním prchavým soumrakem, který v tropických pásmech spojuje noc s dnem, jsme s Conseilem byli ohromeni úžasnou podívanou. Bylo to hejno argonautů, kteří cestovali po hladině oceánu. Napočítali jsme jich několik stovek. Patřili k druhu typickému pro Indický oceán. Tito půvabní měkkýši se pohybovali pozpátku pomocí trubice, kterou vytlačovali předtím nasátou vodu. Šest protáhlých chapadel táhli za sebou po hladině a dvě zbývající srolovali naplocho rozprostřené na křídlo jako lehká plachta. Viděl jsem jejich spirálovité a rýhované
mušle, které Cuvier právem přirovnává k elegantní loďce. Je to opravdová loď! Stvoření, které ji vytvořilo, na ní jede, aniž by se jí drželo.“*
Nadšený popis argonauta pelagického, který vložil Jules Verne do úst profesorovi Pierru Aronnaxovi v románu Dvacet tisíc mil pod mořem, správně líčí reaktivní pohon tropického hlavonožce, avšak tvrzení, že jako plachtu využívají pár chapadel zakončených oválnou blánou, je od základu mylné. Jules Verne nebyl zdaleka jediný, kdo se v argonautovi pletl. Jako jeden z prvních psal o jejich plachtách už Aristoteles, stejně tak se nechal ošálit Carl Linné, když v roce 1758 vymýšlel pro tohoto tvora vědecké jméno. Inspiroval ho k němu koráb Argo, na kterém plul starořecký rek Iáson do Kolchidy pro zlaté rouno. Argonautům ve skutečnosti plachtovitá chapadla slouží k úplně jiným účelům. Jejich blány vylučují minerály ke stavbě papírově tenké schránky, jejíž stěna má sílu dvojnásobku průměru lidského vlasu. Jako plachta se tato chapadla neuplatní, protože je argonaut nedokáže nastavit větru.
Zvířecí říše má však jiné plachtaře. Kolonie polypů parusek komůrkatých (Velella velella) vypadá jako sytě modrý vdoleček plovoucí po hladině. Na spodní straně za ní vlají desítky žahavých ramen jednotlivých členů, na horní straně trčí z „vdolku“ asi tři centimetry nad hladinu průsvitné křídlo. Když se do něj opře vítr, žene parusku jako malou plachetnici. Na rozdíl od skutečného korábu však nemůže paruska směr plavby řídit, a stává se proto hříčkou větru, který ji nejednou nažene na souš.
Také další živá plachetnice patří k bezobratlým žahavcům (Cnidaria). Měchýřovka portugalská (Physalia physalis) vytváří kolonie různě specializovaných jedinců. Někteří se starají o lov žahavými rameny, jiní o pohon a další o rozmnožování. Všichni visí na společném vlákně, které je upevněno k plynem naplněnému oválnému měchýři, tzv. pneumatoforu, dlouhému až třicet centimetrů. Pneumatofor je naplněný oxidem uhličitým, vyprodukovaným členy kolonie, a také dusíkem a kyslíkem, pronikajícími do nitra měchýře z ovzduší. Když se do něj opře vítr, žene kolonii po hladině. Vlákno s kolonií je upevněno k měchýři asymetricky, a měchýřovka proto neplave přímo po větru, ale odchyluje se zhruba o 45 stupňů. Ani ona neřídí směr své plavby. Pokud je napadena, plyn z měchýře vypustí a potopí se pod hladinu.
K plachtění se uchylují také někteří zvířecí chodci po hladině. Například pavouci lovčíci se za příznivého větru postaví na blanku povrchového napětí, zvednou tělo tak, aby se do něj opíral proud vzduchu, a rozjedou se jako miniaturní plachetnice.
* Verne, Jules. Dvacet tisíc mil pod mořem. Přel. Václav Netušil. Praha: Státní nakladatelství dětské knihy, 1966, s. 160.