Kui kiiresti kalad ujuvad?

Kala, kellest jutt käib, on must marliin (Istiompax indica), kes hoiab enda käes maailma kiireima kala tiitlit.

Kes on kõige kiiremad?

Rohkem kui 700 kg raskuseks ja peaaegu 5 meetri pikkuseks kasvava marliini tippkiiruseks on mõõdetud 128 km/h. Teine väga kiire ujuja on samuti soojade merede asukas, purikala (Istiophorus platypterus), kes suudab arendada tippkiirust kuni 112 km/h. Kolmandat kohta hoiab 96,5 km/h tunnikiirusega mõõkkala (Xiphias gladius), kes on esindatud ka Eesti kalafaunas. Aeg-ajalt on teda kohatud Saaremaa ümbruses.

Kiired ujujad on ka suured tuunikalad ja haid. Näiteks siniuim-tuunikala (Thunnus thunnus) suudab lühikest maad ujuda 76 km/h ja sinihai (Prionace glauca) arendab lühikestel maadel kiirust kuni 70 km/h.

Meie alade põliskaladest on kõige kiirem lõhe, kelle tippkiiruseks on mõõdetud 60 km/h. Kurikuulus röövel haug (Esox lucius) suudab väga kiiresti teha ainult paar sööstu – kiirusega umbes 30 km/h –, aga pikema distantsi läbib ta keskmise kiirusega, mis küünib napilt üle 10 km/h. Eesti vete kiirusrekordi omanik lõhe ujub pikki rändeid tehes kiirusega ainult 50 cm/s ja sprinterina kuulsust kogunud tuunikala parved liiguvad kiirusega 1,6–5,5 m/s. Maksimaalset ujumiskiirust on kaladel üldjuhul vaja arendada kas saagi püüdmisel või ohuolukorras, põgenemisel.

Kalade lihased ujumisel

Kaladel on kahte tüüpi lihaseid, nn valged ja punased lihased. Ujumiskiiruse juures mängivad põhilist rolli valged lihased, mis ei vaja töötamiseks hapnikku ja saavad tööd teha nii kaua, kuni nendes talletunud glükogeen otsa saab. Seda energiat jätkub tavaliselt kõigest 1-2 minutiks. Glükogeeni taastootmine võtab suhteliselt palju aega ja seetõttu ei saa kalad maksimaalseid ujumiskiirusi väga tihti arendada. Pikema ja kestvama ujumise korral kasutavad kalad punaseid lihaseid, mille tööks on vaja hapnikku. Nende lihaste abil ei saa suuri kiirusi arendada, aga see-eest võimaldavad need kalade pikaajalist ja ökonoomset ujumist. Näiteks lõhilased ja heeringlased ujuvad punastest lihastest saadava energia arvel pikki maid kiirusega umbes kaks kehapikkust sekundis. Enamasti on punaste lihaste osatähtsus kalas ca 10%, kuid kõige kiirematel ujujatel on nende osatähtsus kuni 15%.

Et vesi on õhust üle 800 korra tihedam ning 1000 korda viskoossem, siis sellises keskkonnas liikumiseks peab kaladel olema vastav kehaehitus. Kaladel, kes kiiresti ujuvad, on allveelaevale sarnane kehakuju ja võimas suur sabauim.

Suhteline kiirus, mille puhul mõõdetakse, mitu kehapikkust kala suudab sekundis ujuda, on üldiselt väikestel kaladel suurem kui suurtel kaladel. Näiteks 10 cm pikkused kalad suudavad ujuda kuni 25 kehapikkust sekundis, aga meetripikkuste kalade ujumiskiirus ei ole tavaliselt suurem kui neli kehapikkust sekundis. Eespool kirjeldatud kõige kiiremad kalad marliin ja siniuim-tuunikala on siingi esireas – nad suudavad arendada täiskasvanuna kiirust isegi üle 10 kehapikkuse sekundis.

Kiirus sõltub vee temperatuurist

Erinevad kalaliigid suudavad ujuda kõige kiiremini teatud temperatuuridel. Näiteks vikerforell ujub kõige kiiremini 15 °C juures, hõbekoger aga 25 °C juures. Üldiselt, ideaalsest madalama temperatuuri juures takistab kaladel maksimaalseid kiirusi arendamast aeglustunud ainevahetus, kõrgemate temperatuuride puhul aga mittepiisav hapniku kättesaadavus.

Eriline kohastumus on tekkinud tuunikaladel, kes omavad spetsiaalseid lihaste poolt tekitatud soojuse kehas säilitamise süsteeme, imelisi võrgustikke, mida ladina keeles nimetatakse rete mirabile. Kui valdaval enamikul kalaliikidest hajub ainevahetuse käigus tekkinud soojus läbi keha pinna või lõpuste, siis tuunikalad ja mõned haid säilitavad nende soojusvahetite abil kehas tekkinud soojuse ja salvestavad ümbritsevast veest oluliselt kõrgemaid temperatuure lihastes, ajus, silmades ja soolestikus – selle abil saavad nad arendada suuremaid kiirusi. Sageli on nende kehaosade temperatuur 15–20 °C kõrgem kui ümbritseval veel. See tuunikala „soojusvahetaja“ ehitus seisneb selles, et nende väikseimad veresooned, arteriaalsed ja venoossed kapillaarid, paiknevad tihedalt üksteise kõrval ja neis voolab veri vastassuundades – nii antakse lihastest lahkuvast ja lõpuste poole voolavast venoossest verest soojus üle lõpustest tulevale arteriaalsele verele. 

Kuidas kiirust mõõdetakse?

Väikeste kalade ujumiskiirust saab mõõta nn. ujumistunnelites, kus saab veevoolu kiirust sujuvalt muuta. Seda võimaldab peaaegu kõigile kaladele omane käitumuslik omadus, nn. positiivne reotaksis – vastuvoolu ujumine. Ujumiskiiruse mõõtmisel ujumistunnelis suurendatakse voolukiirust järk-järgult nii kaua, kuni kala suudab veel vastuvoolu ujuda, ja maksimaalne ujumiskiirus ongi see, millise voolukiirusega ta veel hakkama saab. Kui kala hakkab allavoolu kanduma, siis on ujumistunnelis voolukiirus suurem kui kala maksimaalne ujumiskiirus. Suurte kalade puhul ei saa sellist süsteemi kasutada, kuid tänapäeval võimaldavad kalade külge paigutatud telemeetrilised märgised nende ujumiskiirust täpselt määrata.

Kalade ujumiskiirust saab hinnata ka veealuste kaamerate abil ja on kasutatud isegi meetodit, kus konksu otsa haakunud kala ujumiskiirus mõõdetakse ära spinningurullilt õngenööri mahakerimise kiiruse järgi.

Kala veest välja hüppe pikkuse järgi saab välja arvutada tema hüppe tegemiseks vaja minevat kiirust. Selle meetodi abil on näiteks arvutatud mitmete haide maksimaalsed ujumiskiirused. Kiiretel kaladel on keha suhteliselt jäik, neil liiguvad peamiselt saba ja sabavars. Maksimaalne sabauime liikumise sagedus on 20 korda sekundis ja saba ei saa kiiremini liikuda, sest saba liigutavad lihaskiud ei ole võimelised kiiremini kokku tõmbuma. Ühe sabaliigutamise tsükliga liigub kala edasi 0,7–1 kehapikkuse võrra. Teades sabauime liikumissagedust ja kala pikkust, saamegi arvutada teoreetiliselt kala ujumiskiiruse.

***

Kui toimuks kiirendusvõistlus…

Mõnede kalade ja imetajate maksimaalsed ujumiskiirused, km/h

• Must marliin 128
• Purikala 112
• Mõõkkala 96
• Siniuim-tuunikala 80
• Sinihai 69
• Lõhe 60
• Delfiin 60
• Haug 32 
• Lendkala 28 vees, 64 õhus lennates
• Merihobuke 0,03
• Inimene (olümpiavõitja Michael Phelps) 8,4

***

Tellides ajakirja Kalale! võidad alati hinnas, lisaks võid võita erinevaid auhindu.

Telli Kalale! siit: