134. ábra. A folyami sügér vázlatosan.
a elülső, b hátulsó páros (melli és hasi) úszók; c háti úszó; d alfeli úszó; e farkúszó.
VIII. FEJEZET
A TEST HÁTULSÓ FÜGGELÉKÉNEK
MECHANIKAI BERENDEZÉSE ÉS JELENTŐSÉGE
MINTHOGY nekünk – legalább rendesen – nincs meg az a hátulsó függelékünk, melyet az állatokon farknak szoktunk nevezni, könnyen hajlandók vagyunk, hogy a test eme részének mechanikai jelentőségét kevésre becsüljük sőt legalább is fölösleges toldaléknak nézzük.
Pedig legtöbb állatnak a farka épen olyan fontos külső müszere, mint bármely más, sőt egyes esetekben, – mint látni fogjuk – az állati gépezet nélkülözhetetlen alkotórészének kell azt tartanunk. E jelzett viszonyt, hogy t. i. a fark mechanikai értéke a különféle állatoknál igen különböző, fogalmazzuk kissé határozottabban. A dolog abban áll, hogy ez a függelék a legalsóbbrendű gerinczeseknek, a halaknak, számos kétéltűnek és csúszómászónak, a melyeknek helyváltoztatásra szolgáló páros végtagjaik vagy igen gyengén, vagy, mint p. o. a kígyóknak (s némely halaknak) épen ki sem fejlődtek, a fő helyváltoztató műszerök, a többi alakokon pedig abban a fokban, a mint a helyváltoztatás művelete más műszerekre van bizva, mind nagyobb és nagyobb mértékben satnyul s végre csupán mellék- vagy segéd szervvé sülyed.
Midőn pedig a fark eredeti tehetségét elvesztette, ter-
mészetesen megváltozott alakban bizonyos más, olykor igen különös működéseket vállalt magára, s az átalakulás eme folyamatát bizonynyal igen érdekes volna tudnunk, például megismernünk, miféle változásokon mehetett át a hal úszó-farka, míg például mint valamely majom fogódzófarka, vagy mint a ló légyhajtó farka jelent meg.
134. ábra. A folyami sügér vázlatosan. |
A következőkben röviden a halak úszófarkával akarjuk az olvasót megismertetni.
Ha valamely aquariumban tartott halat megtekintünk, mindenekelőtt azt találjuk, hogy az, a mit a szó tágabb értelmében farknak nevezünk, nem egyszerű függeléke a testnek, mint a felsőbbrendű állatokon, hanem, hogy úgyszólván az egész test majdnem csupa farok. A 134. ábrán a törzs és fark közti megközelítő határ, – valódi határ nincs is, – a g pontozott vonallal van jelölve s jegyezzük meg, hogy a farkhoz eme felfogásban nem csak a tulajdonképeni farkúszó (e) vagy kormány tartozik a maga nyelével (f), hanem a sörény vagy háti úszó (c) és alfeli úszó (d) is, még pedig annyiban is, hogy e három páratlan úszó eredetileg, azaz a fiatal halon, többnyire közvetetlenül megy át egymásba. Midőn a fark ezen rugalmas bordák, u. n. úszósugarak között kipányvázott vékony hártyájának mechanikai jelentőségét illetőleg egyelőre csak azt jegyzem meg, hogy itt is elsősorban ismét az a fő, hogy a kevés és könnyű anyagból jelentékeny nagy felület
keletkezzék, legközelebbi czélom, hogy az olvasóval megismertessem, miként mennek végbe a halnak ez ép olyan egyszerű, mint elmés műszere segítségével legfontosabb mozgásai.
135. ábra. |
Tegyük fel, hogy a 135. ábra A képén az ab vonal vízen álló hajó, bc pedig egyenesen hátrafelé álló evezője, s gondoljuk, hogy ez utóbbit oldalra, még pedig balra fordítva bc' állásba helyezzük. Az ez által bekövetkező helyzetváltozás (B rajz), mint ismeretes, abból áll, hogy a hajó, a víznek a nagyobb nyíl irányában keletkező visszanyomása miatt, először is a szilárdul állva gondolt a előrészével kerül ellenkező irányba, vagyis jobbra fordul, másodszor pedig egyuttal – nézzük a nyíl irányát – kissé hátrafelé is mozdul. Egészen ez történik, mint az aquariumban könnyen tanulmányozhatjuk, a hallal is, midőn függélyesen álló farkával oldalra üt. Az ő testének hátulja is ellenkező irányba fordul és egyuttal, ha páros úszóinak játéka meg nem akadályozza, egy kevéssé hátra felé kerül. De az aquariumban való megfigyelés továbbá arra is megtanít, hogy a halnak farkával való evezése sokkal tökéletesebb, mint bármely mesterséges vízen járó műé. A mennyire tudjuk, egyetlen egy ilyen eszközünk sem bírja irányát ugyanabban a pillanatban változtatni és egyuttal tökéletesen meg is fordulni, holott a halak a helyváltoztatás e műremekét a legnagyobb könnyedséggel végzik. Hogy a halak a vízen járó mesterséges műveket, melyek különben, miként ismeretes, külső alakjokban egészen az ő testök mintájára készülnek, annyira túlszárnyalják, mindenekelőtt azon alapszik, hogy a halak hátulsó evezőinek és mozgatandó szilárd törzsének hossza közti viszony nagy mértékben változtatható. Ha a hal csak gyengén akar kanyarodni, farkának csupán a végét használja, egészen úgy csapván vele kissé oldalra, mint a hajónak ismeretes igen rövid, de széles kormánylapátja. Máskép cselekszik, mikor rögtön megfordul.
Ilyenkor ugyanis úgyszólván egész teste kormánylapáttá válik, a mennyiben a hal igen erős oldalizomzata segítségével egész hátulsó részét hirtelen lökéssel kampószerűen behajlítja s egyuttal, hogy a fordulást megkönnyítse, fejét a megfelelő irányba fordítja. E megfordulásban azonban nemcsak a víz ellenállása szerepel mint hajtóerő, hanem, a mit nagyon kevéssé szoktak tekintetbe venni, meghajlított testének rugalmassága is. Az olvasó megfelelően hajlított nádpálczával e forduló, valamint az előre- és hátra felé való mozgást is utánozhatja.
Ha a hal farkúszójának a törzszsel egybeeső nyugalmi állásából való oldalra ütésével, a forduláson kívül, mint láttuk, hátra tolódás is jár, könnyen érthető, hogy az ellenkező művelet, vagyis farkúszójának a 136. ábra A rajzán érzékített, azaz oldalkitéréséből (bc) a nyugalmi helyzet (bc') felé mozdítása ellenkező hatást, illetőleg előre mozdulást (B) idéz elő.
136. ábra. |
137. ábra. |
A mennyire könnyű a halnak farka működésével rézsútos irányban való előrehaladását megérteni, olyan nehéz az ugyanezen műszerrel egyenes irányban való helyváltoztatásával tisztába jönni. Ha az aquariumban tova haladó halat hátulról tekintjük, könnyen észrevehetjük, hogy mindenekelőtt az az egy bizonyos, hogy egyenes irányban való úszása far-
kának gyors ide-oda csapkodásán, illetőleg lassú mozgásakor farkúszójának rezgésén alapszik. Továbbá úgy kell gondolnunk, hogy, miként a 137. ábra vázolja, az egyenes tovahaladás két, (a tollas nyilakkal jelölt) egymásra ferdén és előrefelé ható részlet mozgásnak az eredője. A mi az egész folyamat megértését annyira megnehezíti, miként a gondolkozó olvasó ábránk kapcsán maga is kitalálta, az az a kérdés, hogy miként kell tulajdonképen a farknak ide és oda mozgattatnia, hogy a nyugalmi állás felé való mozgás okozta előre hajtó erőt az ellenkező mozgás ismét meg ne semmi-
sítse. A nélkül, hogy itt az erre vonatkozó s egymásnak ellentmondó elméletek fejtegetésébe bocsátkoznám, csak egy berendezésre figyelmeztetem az olvasót, arra, a mire, miként nekem látszik, általában igen kevés sulyt helyeztek. Az előbbi fejezetekben említettük, hogy az úszólábak erős evezőhatása, p. o. a béka, vagy a vízi madarak lábáé stb. azon alapszik, hogy az úszóhártya a hatástalan "előrevonás" véghezvitelével redőkbe szedődik, vagy más szóval, evező felülete megkisebbül. A redőkbe-szedődés, vagyis a megkisebbedés eme tehetsége megvan a halak páratlan úszójának is, mint a 134. ábrán jelezve van s aquariumokban szintén észlelhetjük, és így jogosan felvehetjük, hogy a többi közt épen ez a berendezés is fontos szerepet játszik az egyenes irányú úszásban.
|
138. ábra. A ponty farka oldalról nézve (elmetszett uszóval). acb a törzs-izmoknak a test hosszában futó nyalábja. ac alsó bordaszerű ivnyujtványok; ed a törzs mélyen fekvő izomlemezei; xx' az úszósugarak izületeinek fekvése helyét jelzi; fg az úszósugarak oldalratérítő izmai; mn, m'n' az úszókat redőbe szedő izmok. |
Az olvasó e nézettel még inkább meg fog barátkozni, ha a 138. ábrán magát a redőkbe-szedés rendkívül elmés mechanizmusát nézegeti. E mechanizmusnak nevezetes részei előszor is az mn és m'n'-nel jelzett izmok. Ha ezek megrövidülnek, világos, hogy a legyező bordáihoz hasonlítható úszó-sugarakat egymáshoz közelítik, vagyis az úszót redőkbe szedik. Gondoljunk arra is, hogy az úszósugaraknak ilyen redőző készülékök a másik oldalon is van, és hogy a háromszögű izomlemez nek (ikl) alsó csúcsai (kl) ugyanerre a czélra szolgálnak. A kormány legyezőjének kifeszítése vagy kitárása az fg izmok feladata, melyek egyuttal, ha csak egy oldalon működnek, a hajlást is létrehozzák. A hajlítás pedig úgy történik, hogy az egyes úszósugarak (p. o. gh) az említett izmok hatására úgy felemelkednek, mint az asztalon fekvő czeruza, ha hegyezett végét ujjunkkal lenyomjuk. A farkizomzatnak készítményünkön feltárt részei közül nézzük még meg a d e izomlemezeket, melyek egymásra rakódva nagyobb csomócskákat alkotnak és a törzsnek többször említett hajlásait okozzák. A halnak farkúszójával előre való haladása, különben épen
úgy attól függ, hogy milyen sebesen mozog (ikland) (*) és mindenekelőtt, hogy milyen helyzetet, vagyis hajlást foglal el az evezőlemez, midőn a középálláson átmegy, mint a csónaké, melyet farán levő egyetlen evezővel hajthatunk tova.
Most mondjunk még valamit a háti- vagy sörény-úszóról és az alfeli úszókról. Ezek a bőrszegélyek, melyek főleg az oldalt többnyire igen összelapított hal testének könnyebb egyensúlyozására valók, mint ismeretes, nem kevésbbé mozgékonyak, mint a kormányúszó. Először is egész hosszaságukban lehajthatók s ismét felmereszthetők; másodszor, jobbra és balra is hajolhatnak mint a farkúszók, valamint e két helyzetváltoztatás kapcsolatával hullám- vagy csavarszerű mozgást is tehetnek, miáltal az előrehaladásban is közreműködnek. A 139. és 140. ábra szolgáljon e műszerek egészen sajátságos mechanizmusának megismerésére. A 139. ábrán
|
139. ábra. A halak (ponty) háti úszójának mechanizmusa. ab gerincz-oszlop; ac felső szálkaszerű tövisnyujtványok; de úszótartók, az utóbbiakkal szalagokkal egybekötve; ef a háti úszók sugarai; g az úszó lehúzó izmai; i az úszó felmeresztői; k az úszósugarak oldalrahajlítói; le rugalmas szalag a sugarak tövén. |
(*) Ikland = tovaúszik (nyelvjárási szó) [NF]
140. ábra. A ponty háti úszójának két tartója. |
látható, hogy a gerinczoszlop (ab) felső tövisnyujtványaihoz (c), különös alakú, többnyire tőrszerű csontlemezekkel (de, és 140. ábra dc) vannak odaforradva. Ezek a háti-úszó sugarainak (ef) a tartói (támasz-csontok). A háti-úszó sugarai tövükön velök (140. ábra) dióízületet alkotnak és kis nyelekkel (f és h) vannak ellátva, melyek a megfelelő húzószalagoknak (fg, hi, hk stb.) tapadási pontul szolgálnak. A hozzájok tartozó izmok maguk a 139. ábrán láthatók. A hátulsó nyalábok (g) nyilván a sörény lehajlítására, az elül levők (i) pedig fölmeresztésére szolgálnak, a szemlélő felé esők (k) pedig, melyek nem az úszótartóktól, hanem a külső bőrtől erednek, az oldalra térítésre valók. Ezenkívül a sorban álló úszósugarak közt még rugalmas szalag (l) is van, mely a lehúzó izmok hatását támogatja. |
A halak farkának azonban nem marad meg minden halon evező jelleme, hanem már ez állat osztályon belül is tanusít bizonyos, a fejezet elején érintett átalakulást. Ilyen
141. ábra. Tengeri csikóhal (Hippocampus antiquorum). |
átalakulás mutatkozik pl. a ráják ostorszerű, testhosszúságú farkán, melyen gyakran sorokban erős tüskék vagy hátrahajló horgok, sőt tövükön különös tőr- vagy nyílszerű műszerek vannak, melyeknél fogva egyike ez a gerinczesek gazdag fegyvertárából való legveszedelmesebb fegyvereknek. Egy másik igen különös alkalmazkodást látunk az egyes bojtkopoltyús halakon, pl. a tengeri csikóhalon. E más tekintetben is feltünő alkotású állatoknak, melyeket, minthogy a moszatok és más tengeri növények ágain ide s tova mászkálnak, a halak közt majmoknak nevezhetünk, hosszúra nyúlt testvégök (141. ábra) épen úgy fogódzó farkká változott, mint némely majomé; a helyváltoztatás munkáját pedig főképen a gyorsan forgó kerék módjára működő kis háti úszó vállalta magára.
Most már azonban ideje, hogy a többi gerinczes legfontosabb farkalakulásairól is szóljunk valamit. Fölötte tanulságosak e tekintetben mindenekelőtt az amphibiumok. [kétéltűek] Rajtok látszik ugyanis legjobban, hogy a külömböző átalakulás, melyeknek a fark alá van vetve, a megváltozott életviszonyoknak az eredménye. A kétéltűeknek ugyanis, pl. a békáknak és varangyoknak, mint mindenki előtt ismeretes, a míg mint álczák, ebihalak, kizárólag a vízben élnek, hosszú evező farkuk van, mikor pedig a szárazra kerülnek, e farkukat vagy egészen elvesztik, vagy széles bőrszegélye lekopik és a fark az ismert hengeres alakot ölti, – gondoljunk a földi szalamandrára, – melyet szárazföldi farkformának is lehet nevezni.
Hasonló ellentétet látunk a csúszómászókon, melyek közűl a csakis vízben élőknek, pl. a krokodilusoknak s tengeri kígyóknak stb. széles evezőfarkuk van, a szárazföldi alakoknak ellenben, mint pl. a gyíkoknak, igen vékony, hengeres a farkuk. A mi azonban e szárazföldi csúszómászók farkának mechanikai használhatóságát illeti, az min-
142. ábra. Kaméleon-gyíkok.
denekelőtt mint kapaszkodó vagy fogódzó műszerül szolgál és, mint a többi között a kaméleonon (142. ábra) látjuk, tényleg arra szolgál, hogy az állat vele a testét a faágakhoz erősítse. Azonban a szárazföldi csúszómászók egyetlen csoportjában sem megy a test egy részletének fogódzó műszerré való átalakulása annyira, mint a kígyók csoportjában, melyeknek úgyszólván egész testök fogódzó szerszám. A kígyók azon tulajdonsága, hogy egész testöket olyan jól tudják hajlongatni, nemcsak a fák és bokrok sűrűjén való bujkálásukban, valamint a zsákmány megfogásában és megtartásában van javukra, hanem ezen alapszik a helyváltoztatásnak egy különös módja is. Ez ugyanis abban áll, hogy a kígyó igen erős törzsizmai segítségével hátulsó részét csavarszerűleg összehajtja, a minek, ha az egyoldali feszülés ismét megszűnik, az a következménye, hogy az egész test az érvényre emelkedő rugóerőnél fogva nagy erővel tovalökődik.
A madarakra térve, az ő farkuk, ha először is a csontvázon nézzük, a csúszómászókéhoz hasonlítva, csak csökevénynek mondható, s a mostani madarak bizonyos elődei, –a többi között a nevezetes Archaeopterix, – melyeknek igen hosszú farkuk volt, csakugyan azt bizonyítják, hogy a madár-fark tényleg röviddé változott gyíkfark. A fark csonttengelyének eme megrövidülése a madarakat illetőleg annyiban igen gyakorlati, a mennyiben a nagy kormánytollak, melyek a szélessé vált utolsó farkcsigolyára támaszkodnak, a farknak, mint a repülésben kormányzásra használt eszköznek, a megkívántató hosszaságot és, a mi még fontosabb, a megfelelő szélességet is megadják és végül azért, mert a rövidebb emeltyű kisebb izommunkát kiván, mint a hosszú, a mi pedig igen lényeges. A többiben a madár kormányzófarka egészen a hal úszófarkának elve szerint van szerkesztve, azaz összerakható és kiterjeszthető, mint a legyező. A madár farka csak egészen kivételesen végez más műveleteket is,
mint a repüléskor való kormányzást. Így pl. a harkály farka, midőn fölfelé kúszásában a fa derekához odatámasztja, bizonyos fokban mint nyomó rugó szerepel s egyúttal a fölfelé tolásra is szolgál.
De a gerinczesek egyetlen osztályában sem érte a farkat annyi változás az alkalmazkodás szempontjából, mint az emlősökét, annyira, hogy bátran állíthatjuk, hogy az ő farkukból mindaz keletkezett, a mi természetéből kifolyólag általában keletkezhetett.
Kezdjük először is a farknak vízi formájával. Bizonyára legalább képeken látta már az olvasó, hogy különösen a tengerlakó bálnák, delfinek és szirének farka lényegében ugyanaz, mint a halaké, azzal a különbséggel, hogy a többé-kevésbbé fecskefarkszerűleg kivágott farkúszó nem függélyesen, hanem vízszintesen áll és részben már külső alakjában is rövidfutású propeller-csavarra emlékeztet. Mennyire hatásos pedig ez a propeller-szerű fark, a többi között abból is láthatjuk, hogy a megszigonyozott bálna, SCORESBY bizonysága szerint, gyakran 40,000 lábnyi utat is megtesz egy óra alatt.
Ha ellenben bizonyos más tengeri emlősöknek, nevezetesen a fókáknak csak igen rövid farkcsutájok van, ez bizonyára azzal kapcsolatos, hogy nekik hosszú fark a szárazon vagy a jégtáblákon való mozgásuk közben csak akadály volna. Különben, ha ismét a vízbe mennek, egyenesen hátrafelé irányult hátulsó lábaikban nekik is jó eszközük van, mely a farkkal való külön evezést kitünően pótolja.
A széles és az úszáshoz alkalmazkodott fark más példáját találjuk továbbá az emlősök között a vidra és különösen a hód farkában. A hód farkának azonban még más, igen fontos működése is van, a mi különben némely, kizárólag szárazon élő emlősnek, így a kenguru és az ugró-egér farkának is megvan. Ezek az állatok ugyanis farkukat pihenés-
kor mintegy szék gyanánt használják, melynek azonban az a nevezetes tulajdonsága is van, hogy, ha az állat fel akar kelni, egyúttal mint rugó is működik. Hogy ez miként történik, könnyen felfoghatja az olvasó, ha erős, mindamellett könnyen hajlítható spanyolnádra ül, s csak azt kell még szem előtt tartania, hogy az ugrófarkú állatoknak farkuk rugalmassága okozta fellökődését a feszítő-izmok hatása lényegesen erősbíti. És hogy milyen rendkívüli erő rejlik az efféle eszközökben, megtanít bennünket a kenguru farka szerkezetének megszemlélése, melynek széles harántnyujtvá-
nyokkal ellátott csonttengelye száz meg száz, tollszár vastagságú innal van át meg átszőve.
Hogy ez ugró szárazföldi emlősök farka kormányzásra is szolgál, nem is szükséges külön megemlíteni.
Az a körülmény, hogy a szárazföldi emlősök farka, a többi külső testrészekhez hasonlóan, szőrrel fedett, egy más műveletre teszi alkalmassá, a mi első tekintetre különösnek látszik. Mindamellett alapjában eme, főleg a repülő élősdiek elűzésére való legyezőfark is még mindig ugyanaz, mint a halak farka, mely, mint ismeretes, – gondoljunk a rájákra, – védelemre szolgáló műszer, védő-fegyver is. Csak az az egy nevezetes, hogy némely állatnak, pl. a lónak, a szarvasmarhának e korbácsa olyan hosszú, más állatoké pedig, mint a szarvasé, az őzé, a nyúlé stb. egészen rövid csökevénynyé töpörödött.
143. ábra. Koaita-majorn (Ateles paniscus).
Az emlősök és általában a többi gerinczesek egyetlen csoportjában sincs a farknak olyan sokoldalú alkalmazása, mint némely újvilági majom farkának (143. ábra), a mennyiben az ő farkuk határozottan a legfontosabb valamennyi külső szerszámuk között. Különösen feltünő pedig ez universalis műszernek egy használati módja: az, hogy az állat vele, mintha hátuljára alkalmazott elefántormány volna, mindenféle ennivalót megfog, szerez és – úgyszólván a keze megszégyenítésére – a szájba is rak.
