Balıkların yüzme tekniği

Tüm makineler sabit bir eksen etrafında, sabit bir dönme hızında hareket eden şaft denen parçalar aracılığı ile güç üretirler. Ancak bu kural hayvanlar için geçerli değildir. Çünkü hayvanların bütün vücutları kan damarları ve sinirlerle sarılmıştır. Bu nedenle sabit bir eksen etrafında hareket edecek bir parçayı kullanarak güç üretmeleri imkansızdır. Peki öyleyse canlıların hareketine imkan veren sistem nasıl çalışır? Hayvanlar, ileri geri hareket eden ve manivelaya benzeyen, mükemmel tasarlanmış yapılar sayesinde hareket ederler. Hayvanların güç üreten motorları büzülüp esneme özelliğine sahip olan kaslarıdır.Bu motorların bir örneğine su canlılarında rastlayabilirsiniz. Bu canlılardaki her bir manivela birbirine öyle bir biçimde bağlanmıştır ki, hareket tek bir düzlemde gerçekleşir. Bu hareketi balıkların sudaki yüzüşünü düşünerek gözünüzde canlandırabilirsiniz.

Balığın omurgası, yerde kıvrılıp giden bir yılan gibi devamlı olarak sağa sola kıvrılır. Bir balığın yüzebilmesi için kuyruğunu sağa sola sallaması yeterlidir. Normal şartlar altında kuyruk bir yöne büküldüğünde, balığın ön tarafının arka tarafın tersi yönde aynı şiddette savrulması gereklidir. Ancak böyle olmaz. Çünkü balıkların ön tarafı bu etkiyi ortadan kaldıracak biçimde yaratılmıştır. Aynı zamanda su, hareket esnasında baş tarafa dikey bir kuvvetle etki eder. Tüm bunlar baş kısmındaki su içindeki salınımın kuyruk kısmındakinden daha küçük olmasına neden olur. İki tarafın arasındaki bu fark balığın su içindeki hareketine neden olur. Balığın ileri doğru hareket hızı, yüzgecin balığın omurgasından geçen eksenin sağı ve soluna gidiş geliş hızı ile doğrudan bağlantılıdır. Yüzgeç eksene yaklaştığında hız artar, uzaklaştığında da azalır.Acaba bu sistem ne kadar verimlidir? Dalgalanan bir kuyruk bir denizaltının motorları ile kıyaslanırsa nasıl bir sonuç alınırdı?Cambridge Üniversitesinden Prof. Richard Bainbridge ve arkadaşları bir su altı kamerasıyla yaptıkları gözlemlerle bu sorulara yanıt aramışlardır.Gözlemler, sualtında sakin duran balıkların korkutulduklarında inanılmaz bir hızla harekete geçebildiklerini ortaya koymuştur:Küçük bir tatlı su balığı, bir saniyede durgun halden 10 vücut boyu kadar ileri fırlayabilir. 20 cm boyundaki bir balığın ulaşabildiği hız ise saatte 8 km. kadardır. Balık büyüdükçe hızı da artar. Prof. Bainbridge, 32 cm boyundaki bir balığın uzunca bir süre 13 km/saat hızla hareket ettiğini görmüştür. Bu hız balığın kuyruk sallama sıklığı ile doğrudan orantılıdır. Bir balık kısa sürede ne kadar çok kuyruk sallarsa hızı da o kadar artar. Balıklar, yüzerken büyük miktarlarda güç harcarlar. Ancak ani hızlanmanın balıklar için hayati bir anlamı vardır; çünkü ya avlanmak ya da avcılardan kaçabilmek için buna ihtiyaçları vardır.
Bazı küçük balıklar, durma noktasından maksimum hızlarına saniyenin 20’de biri kadar kısa bir anda çıkabilirler. Bu sırada ürettikleri itme kuvveti kendi ağırlıklarının 4 katı kadar olmaktadır. Bu verilerin ne anlam ifade ettiğini tam olarak anlamak için şöyle bir karşılaştırma yapalım: Spor arabalar sıfırdan 100 km hıza 4-6 saniyede çıkarlar. Üstelik bu arabaların maksimum hızlarına ulaşabilmeleri için daha da fazla zamana ihtiyaçları vardır. Bütün bunların yanısıra balıklar bu üstün performanslarını suyun içinde hem de akıntıya karşı ortaya koymaktadırlar. Suyun direncinin havadan daha fazla olduğunu düşünüldüğünde, balığın küçümsenmeyecek bir performansa sahip olduğu hemen anlaşılacaktır.