La natación es una forma de desplazamiento de los organismos biológicos ( invertebrados , artrópodos , peces , mamíferos , algunas especies de aves ) en el medio acuático.
Todas las medusas nadan libremente, aunque muchas de ellas suelen moverse pasivamente en el agua, junto con la corriente (en la superficie, también bajo la influencia del viento), casi sin gastar su propia energía.
Para cambiar deliberadamente la posición en el plano vertical, las medusas utilizan un método de movimiento de chorro : el agua es expulsada de la cavidad de la cúpula debido a la contracción de sus fibras musculares, como resultado de lo cual la medusa sube y baja en la columna de agua. en tirones
En el curso de la evolución , los peces han desarrollado un sistema musculoesquelético específico que les permite moverse y ajustar su posición en el medio ambiente.
La fuerza impulsora cuando los peces nadan es producida por las aletas : pectorales y ventrales emparejadas, así como dorsales, anales y caudales. Los músculos adheridos a las aletas pueden desenrollar o plegar las aletas, cambiar su orientación o generar movimientos ondulantes. En la mayoría de los peces, el principal generador de movimiento es la aleta caudal.
El nado de los peces se lleva a cabo debido a la contracción de los músculos, que están unidos por tendones con la columna vertebral . La contracción muscular, transmitida a la columna vertebral, la induce a un movimiento ondulatorio, a lo largo de todo el cuerpo, o solo en la región caudal. Los músculos de los peces están representados por dos tipos de músculos. Los músculos "lentos" (rojos) se usan durante la natación larga y monótona, debido a la constante saturación de oxígeno , no pueden cansarse durante mucho tiempo. Por el contrario, los músculos blancos "rápidos" son capaces de una contracción rápida y repentina. Se utilizan en ráfagas rápidas y repentinas y pueden generar más potencia que los músculos rojos, pero se cansan rápidamente.
La mayoría de los cefalópodos ( pulpos , sepias , calamares ) pueden usar una corriente de agua en chorro para propulsarse, que liberan de la cavidad del manto a través de un embudo. El agua oxigenada entra en la cavidad del manto a través de las branquias y se excreta del cuerpo mediante contracciones musculares de la cavidad del manto al final del ciclo respiratorio.
Sin embargo, este método de locomoción requiere mucha más energía que la utilizada por los peces (su principal fuente de propulsión son los movimientos ondulatorios de la aleta caudal) [1] . La eficiencia comparativa del modo de movimiento a chorro disminuye aún más con un aumento en la masa del animal. En el transcurso de la lucha entre cefalópodos y peces por las fuentes de alimento en la que sobrevivían los más rápidos, el modo de movimiento a chorro pasó a jugar un papel secundario (una fuente de aceleración instantánea o parada al atacar presas o, por el contrario, si es necesario, para esconderse de un depredador más grande), mientras que las aletas y los tentáculos se utilizan para mantener una velocidad de movimiento constante [1] .
El uso de la aceleración de los chorros convierte a los cefalópodos en los invertebrados acuáticos más rápidos [2] y son capaces de superar a la mayoría de los peces [3] .
Muchos mamíferos que pasan la mayor parte de su vida en el agua son excelentes nadadores y bucean en busca de alimento en la columna de agua y en el fondo. Muchos de ellos se caracterizan por la presencia de membranas natatorias entre los dedos de los pies, pelaje espeso, ubicación alta en la cabeza de los ojos, oídos y fosas nasales. El timón al nadar y bucear en el agua suele ser una cola larga.
Insectívoros como, por ejemplo, musarañas de agua (musarañas ), desmanes , entre roedores : carpinchos sudamericanos , nutria , rata almizclera de América del Norte , ratas de agua . De los roedores, los castores son considerados los mejores nadadores . Son capaces de contener la respiración durante 4-5 minutos, mientras nadan bajo el agua durante 750 metros [4] . Un castor ordinario puede nadar hasta 20 kilómetros por noche [5] .
De los mamíferos depredadores que llevan un estilo de vida semiacuático, la nutria es la más común . Las nutrias viven en ríos, lagos y mares y se encuentran en casi todas partes del mundo excepto en Australia y el extremo norte. Las nutrias generalmente rara vez y brevemente abandonan el agua. Son grandes nadadores y buceadores y pueden permanecer sumergidos durante bastante tiempo. Las nutrias están bien adaptadas al estilo de vida acuático: sus pequeñas orejas están casi ocultas en el pelaje, las aberturas de las orejas están cerradas con una válvula, los dedos están conectados por membranas a las garras, el cráneo de la nutria está muy aplanado y expandido en la espalda. , todo el cuerpo está cubierto de un espeso pelaje corto. Como escribe A. Bram, la estructura de la nutria “le da la capacidad de nadar y bucear con una destreza asombrosa. Tiene un cuerpo ancho y alargado con patas cortas, casi convertidas en aletas, una cola fuerte que le sirve de timón, y un pelaje suave... En el agua clara y transparente de los lagos de montaña, se puede ver cómo la nutria va persiguiendo peces , ya sea ascendiendo o profundizando. Ella hace todo esto fácilmente, sin ninguna tensión, como si estuviera jugando. El lugar donde nada la nutria no es difícil de encontrar: cuando nada bajo el agua, aparece una masa de burbujas de aire en la superficie. Si la nutria no tuviera que nadar hasta la superficie para respirar, ningún pez podría escapar de su persecución. En invierno, la nutria caza bajo el hielo, trepando por agujeros y polinias” [6] .
Los nadadores muy resistentes son osos polares que viven en el hielo flotante del Océano Ártico. Raramente van a tierra y casi nunca salen del agua. En el agua, los osos polares son capaces de nadar durante horas, nadando a 5 km/h. A menudo se pueden encontrar en mar abierto, lejos de la costa y el hielo. Estos animales bucean bien y saben pescar. Al darse cuenta de una foca que yace sobre un témpano de hielo en la distancia, el oso se sumerge silenciosamente en el agua y nada hacia su presa contra el viento. Las focas generalmente se encuentran cerca de agujeros o grietas en el hielo, donde van en caso de peligro. El oso se aprovecha de esto: se sumerge bajo el hielo y encuentra la entrada al refugio de la foca desde abajo [6] .
Los pinnípedos ( morsas , focas con orejas y focas reales ) están bien adaptados a la vida en el agua : son los parientes más cercanos de los mamíferos depredadores. Sus patas, aletas cortas y anchas, se parecen a las aletas de los peces. Los dedos de los pies están conectados entre sí por una membrana de natación. En algunos pinnípedos, los dedos están completamente inmóviles y sus límites son indistinguibles en un examen externo. Algunos pinnípedos, cuando están en tierra, saltan con sus aletas traseras, mientras que la mayoría de las especies simplemente las arrastran. Una vez en el agua, los pinnípedos se mueven con extrema destreza, como los peces: de costado, boca abajo y boca arriba, e incluso hacia atrás, se zambullen magníficamente y dan todo tipo de giros. Aquí, por ejemplo, es cómo el naturalista Finch, que los observó en la costa rocosa del Océano Pacífico cerca de San Francisco , describe el comportamiento de los leones marinos : “A menudo se deslizan hacia el mar desde lo alto del acantilado y, como los delfines. , empieza a jugar entre las olas. Saltan fuera del agua, se vuelcan hacia atrás, se sumergen, se persiguen y se atacan entre sí, iniciando un alboroto ... ” A. Bram escribe que las focas nadan a la velocidad de un pez depredador, girando rápidamente hacia atrás y hacia los lados, mientras pueden permanecer inmóviles en el agua durante media hora en un solo lugar. Las aletas delanteras de las focas funcionan como un pez con sus aletas. Mueven sus aletas traseras juntas, luego las lanzan a los lados, moviéndose hacia adelante [6] . Las aletas traseras son asistidas por las curvas laterales de los musculosos cuartos traseros. En tramos cortos, las focas pueden, si es necesario, alcanzar velocidades de hasta 24 km/h. Las focas son excelentes buceadoras; la campeona en profundidad y duración de las inmersiones es la foca de Weddell , que alcanza una profundidad de 600 m, permaneciendo bajo el agua más de una hora. Bram también dice: “Las focas que cuidé en cautiverio no solían permanecer bajo el agua más de cinco o seis minutos, y solo si estaban durmiendo. Las focas duermen bajo el agua, pero no en lugares profundos. Después de dar varios golpes con las aletas, suben a la superficie del agua sin abrir los ojos, toman aire en sus pulmones y vuelven a hundirse hasta el fondo. Después de cinco o seis minutos vuelven a subir, exhalan el aire viciado e inhalan el suministro de aire fresco. Así que duermen durante mucho tiempo en el agua, subiendo y bajando, aparentemente de forma automática. También pueden dormir tumbados en la superficie del agua” [6] .
Si los pinnípedos pasan al menos un tercio de su vida en tierra, entonces los cetáceos no pueden moverse en tierra, no pueden salir del agua. Los cetáceos del infraorden pertenecen a los animales más grandes conservados en la tierra. En apariencia, parecen peces gigantes y, como los peces, nadan con facilidad y rapidez en el agua [6] . La menor resistencia al agua al nadar con cetáceos la proporciona un cuerpo aerodinámico en forma de torpedo o lágrima. Esto también se ve facilitado por la desaparición de la línea del cabello y las aurículas. La piel de los cetáceos se caracteriza por una gran elasticidad, elasticidad y no humectación, lo que reduce la fricción durante el nado rápido. La cabeza suele ser masiva; extremos romos, puntiagudos o extendidos en un "pico" (tribuna). La cabeza, casi sin intercepción cervical visible, pasa al tronco, que se estrecha gradualmente hacia el pedúnculo caudal. Las extremidades anteriores se han convertido en aletas pectorales planas y rígidas (aletas), que sirven principalmente como "timones de profundidad" y también proporcionan giros y frenado. Las partes del carpo de las aletas no se diseccionan externamente y, a veces, se fusionan internamente. Miembros posteriores libres atrofiados. La parte caudal del cuerpo está aplanada lateralmente; es muy flexible y musculoso, sirve como principal órgano locomotor. En su extremo hay hojas de cola horizontales emparejadas. La aleta caudal de la ballena, ubicada plana y no acanalada, como en los peces, es capaz de realizar movimientos de rotación como la hélice de un barco [6] . Además, la mayoría de las especies tienen una aleta dorsal impar en la espalda, que les sirve como una especie de estabilizador al nadar. Las aletas caudal y dorsal son formaciones de piel y carecen de esqueleto ; dentro de ellos hay tejido cartilaginoso. Las aletas pectoral, dorsal y especialmente la caudal tienen elasticidad variable , que es proporcionada por vasos sanguíneos especiales. La elasticidad de las aletas depende de la velocidad de nado.
Los delfines se diferencian de sus otros parientes en su especial movilidad y propensión a jugar en el elemento agua . Las manadas de delfines se acercan a los barcos marinos, los rodean, se sumergen continuamente y regresan a la superficie. Así lo describe el naturalista Pehuel-Leshe: “Divertidos animales nadan en una línea larga y relativamente angosta, cortando fácilmente las olas. Tienen prisa, como si estuvieran corriendo, y al mismo tiempo todavía tienen tiempo para hacer saltos rápidos. Sus cuerpos brillantes de vez en cuando describen un arco en el aire, caen al agua y vuelven a volar por encima de ella. Los más diestros saltos mortales en el aire, moviendo la cola de forma muy divertida. Otros se acuestan de costado o boca arriba. Finalmente, otros saltan completamente en vertical, surgiendo del agua varias veces seguidas, y parecen bailar apoyados en su fuerte cola .
A diferencia de los delfines, que se reúnen en numerosas bandadas, las orcas se mantienen en pequeños grupos, de cuatro a diez piezas. Una vez más, volvamos a la descripción de Pehuel-Leshe: “Cuando veas cómo estos ladrones nadan en el mar embravecido y andando con gracia por el agua, o se elevan alto en las crestas de las olas, o caen bajo entre ellas, involuntariamente recuerdas el hermoso vuelo de las golondrinas. Esta comparación se confirma aún más por la misma disposición de colores para ambos: la parte posterior es negra, la parte inferior es blanca. Las orcas son las más bellas de los cetáceos. Permanecen bajo el agua durante mucho tiempo y luego permanecen en la superficie del agua durante unos cinco minutos, liberando fuentes cortas y apenas perceptibles de tres a diez veces” [6] .
Los cachalotes en la velocidad de movimiento no son muy inferiores a otros cetáceos, incluso cuando nadan en calma, pasan de 5 a 10 km por hora. Cuando nada tranquilamente, el cachalote se mueve silenciosamente bajo el agua, pero cuando tiene prisa, mueve su cola con tanta fuerza que su cabeza se eleva por encima del agua o se hunde profundamente. A menudo, el cachalote se vuelve vertical en el agua, manteniendo alta la aleta de la cabeza o la cola. A veces salta fuera del agua con mucha fuerza dos o tres veces seguidas, después de lo cual se adentra en las profundidades durante mucho tiempo [6] .
El tercer taxón principal de mamíferos acuáticos, junto con los cetáceos y los pinnípedos , son las sirenas . Al igual que los cetáceos, no pueden moverse en tierra en absoluto. Sus extremidades anteriores se convirtieron en aletas, y las extremidades posteriores desaparecieron por completo durante la evolución . Las sirenas no tienen aleta dorsal, como algunas especies de ballenas. La cola se ha transformado en una aleta trasera plana.
El hombre no tiene la habilidad innata de nadar. ; los humanos usan un rango de movimiento más amplio para moverse a través del agua que otros animales no acuáticos. Por el contrario, muchos monos pueden nadar de forma natural, y algunos, como el mono narigudo , el mono cangrejero y el mono rhesus , nadan con regularidad.
Algunas razas de perros nadan. Umbra, el perro récord mundial ( labrador negro ) nadó 4 millas (6,4 km) en 73 minutos. Aunque la mayoría de los gatos odian el agua, los gatos adultos son buenos nadadores. El gato pescador es un tipo de gato salvaje que se ha adaptado a un estilo de vida acuático o semiacuático. Los tigres y algunos jaguares son los únicos que pueden entrar fácilmente al agua, aunque se ha observado nadar a otros grandes felinos, incluidos leones . Algunos tipos de gatos domésticos, como el Van turco, también nadan.
Los caballos , alces y wapiti son nadadores muy fuertes y pueden viajar largas distancias en el agua. Los elefantes también son capaces de nadar, incluso en aguas profundas. Los testigos confirman que los camellos , incluidos los camellos de una y dos jorobas, pueden nadar a pesar de que hay pocas aguas profundas en sus hábitats naturales.
Todos los cocodrilos modernos llevan un estilo de vida semiacuático . Su cuerpo está adaptado a vivir en el medio acuático: la cabeza es plana, con un hocico largo; el cuerpo es aplanado; la cola es poderosa, lateralmente comprimida; las piernas son bastante cortas. Los dedos de las extremidades están conectados por una membrana. Los ojos están ubicados en la parte superior de la cabeza, de modo que el animal puede mirar fuera del agua, dejando al descubierto solo las fosas nasales y los ojos; las fosas nasales y las aberturas de los oídos bajo el agua están cerradas por válvulas móviles. En el agua, los cocodrilos se mueven con la ayuda de su cola.
La mayoría de las tortugas modernas llevan un estilo de vida semiacuático; habitan ríos, lagos, pantanos y bahías desalinizadas. Las tortugas marinas , excluyendo la temporada de reproducción, viven en el océano. En las especies de agua dulce, las extremidades son más móviles, sus dedos están conectados por membranas de natación. Las tortugas marinas tienen patas modificadas en aletas [7] .
Muchas variedades de serpientes son acuáticas y viven toda su vida en el agua, pero todas las serpientes terrestres también son excelentes nadadoras. Las anacondas adultas grandes son acuáticas y tienen dificultad para estar en tierra.
Todos los representantes de los cinco órdenes de aves llevan un estilo de vida acuático ( anseriformes , colimbos , somormujos , pelícanos , pingüinos , así como algunas grullas y charadriiformes , como gaviotas y charranes ). Una forma de vida similar llevó a muchos de ellos a la formación de características similares. En primer lugar, esta es la presencia de una membrana de piel entre los dedos, un plumaje muy denso y una glándula coccígea desarrollada , cuyo secreto se utiliza para cuidar las plumas y hacerlas hidrofugantes.
La natación de las aves bajo el agua se puede realizar utilizando alas (en pingüinos, alcas, petreles buceadores ( Pelecanoididae )) o patas (en cormoranes , somormujos , colimbos y algunos patos comedores de peces ). Como regla general, las aves que usan alas se mueven más rápido. El uso de alas o patas al moverse bajo el agua conlleva un deterioro de otras funciones: por ejemplo, los somormujos y somormujos se desplazan por el suelo con dificultad, los pingüinos no pueden volar y las alcas, aunque vuelan, lo hacen con poca maniobrabilidad y torpeza.
La natación ha sido conocida por el hombre desde tiempos inmemoriales. La primera mención escrita data del año 2000 a. mi. Las fuentes más antiguas que mencionan la natación son la epopeya de Gilgamesh , la Ilíada , la Odisea , la Biblia (Ezequiel 47:5, Hechos 27:42, Isaías 25:11), Beowulf y otras.
Los dibujos en los hallazgos arqueológicos indican que las personas en el antiguo Egipto , Asiria , Fenicia y muchos otros países sabían nadar varios milenios antes de Cristo, y los métodos de natación que conocían se parecían al crol moderno y la braza . En ese momento, la natación se aplicaba puramente en la naturaleza: para la pesca, la caza de aves acuáticas, la pesca submarina, en asuntos militares. En la antigua Grecia, la natación comenzó a utilizarse como un importante medio de educación física .
En 1538 , el profesor alemán Nicholas Winman (en alemán Nikolaus Wynmann ) escribió el primer libro sobre natación: El nadador, o diálogo sobre el arte de nadar (Der Schwimmer oder ein Zwiegespräch über die Schwimmkunst), en el que analizó por primera vez la técnica de braza .
Al hombre, a diferencia de muchos animales, la naturaleza no le da la capacidad de nadar. . El hombre, sin embargo, lo aprendió por su cuenta. - tal vez al observar animales que tienen una habilidad innata para nadar. Una persona puede permanecer en la superficie, por ejemplo, imitando el nado de un perro; esta forma de nadar se llama “perro”. Sin embargo, es imposible moverse a alta velocidad de esta manera.
El estilo más antiguo de natación deportiva es la braza , o “natación de rana”. Un estilo muy similar se representa en la "Cueva de los nadadores" egipcia [8] , cuyo arte rupestre se remonta al año 9000 a. mi. [9]
Mucho más tarde, aparecieron otros estilos de natación competitiva: