„Калмарите са осъществили на практика принципа на ракетния двигател много преди човешкият гений да е попаднал на тази идея.“ Тур Хейердал (1948)
През 1947 година световноизвестният учен-пътешественик Тур Хейердал предприема рискована морска експедиция на обикновен сал, направен от девет дървета, свързани с въжета от стъблата на растения, разпространени от бреговете на Перу до островите на Полинезия, за да докаже, че древните жители на Перу са могли да сторят същото. След успешното си завръщане норвежкият изследовател издава книгата „Експедиция Кон-Тики“, с която добива световна популярност. В нея той описва срещи с интересни морски обитатели. В една от тях разказва за калмарите — тези загадъчни главоноги мекотели, предизвикващи голям интерес сред учените: „Оказа се, че беззащитните млади калмари, които са любима храна на много от големите риби, могат да се изплъзнат от преследвачите си, като се издигат във въздуха по същия начин, както правят и летящите риби. Те изпомпват морската вода от телата си, докато добият необходимата бързина, и после излитат косо над повърхността на водата, разпервайки кожните си гънки като криле. Също като летящи риби те се понасят в плавен полет над вълните, докъдето може да ги изнесе инерцията им. По-късно, когато започнахме да ги наблюдаваме, често виждахме как прелитат на 40—50 метра поединично или по два-три заедно.“ И действително тези морски „живи ракети“, описани така добре от Хейердал, винаги са привличали вниманието на учените-тевтолози. Достигнали висока степен на развитие, тези животни не случайно са наречени от известния съветски учен-популяризатор Игор Акимушкин „примати на морето“. Но от всички удивителни качества на главоногите мекотели от клас Cephalopoda (калмари, наутилуси, сепии и октоподи) безспорно най-голям интерес предизвиква сред учените и конструкторите хидрореактивният принцип на придвижването им. В това отношение най-съвършен е „ракетният двигател“ на калмара, който е много икономичен и поддържа сравнително висока скорост на движение — до 50—60 км/час, а се предполага, че тя може да стане и двойно по-голяма. Установено е също (не само от Хейердал), че калмарите подобно на ракети могат да стартират от морските дълбочини във въздуха и да прелетят повече от 50—60 метра над водната повърхност, а при попътен вятър и много повече. Изключително интересно е вътрешното устройство на тези бързоплаващи водни хищници. При калмара зад главата му изпъква краят на мантията (кожната гънка), която образува около шията му подобие на яка. Откъм коремната страна под този край се намира една пазва — т. нар. мантийна празнина, която се използува като резервоар за морската вода. На нейното дъно лежи двойка перести хриле, които се обмиват непрекъснато с чиста вода, а също се откриват и краищата на вътрешните органи. В края на мантията отдясно и отляво на нейната вътрешна повърхност са разположени хрущялни закопчалки, които имат устройство, подобно на секретните метални копчета. При натиск техните половинки се закопчават, а чрез рязко и силно дръпване се разкопчават. Между тях (изпод края на мантията) се подава навън конусът на фунията — така наречения мантиен отвор, който изпълнява функцията на изходна тръба (подобно на соплото при реактивните двигатели) и съединява мантийната празнина с околиата среда. Когато започне да действува „двигателят“ от силната мускулатура на калмара, краят на мантията се откопчава и мантийната празнина се изпълва с вода, след което копчетата се закопчават, превръщайки я в херметично затворена камера. В резултат на рязко свиване на мощната мускулатура на стената на тялото водата, намираща се в мантийната празнина, се изтласква импулсивно напред с голяма сила през единствения изход — фунията. Чрез този своеобразен „реактивен двигател“ калмарът импулсивно се оттласква мощно назад, т. е. напред със задния си край и назад с главата. Следва повтаряне на същите фази .на зареждане с вода и изхвърлянето й. При това всмукването и изхвърлянето на водата се редуват със светкавична скорост. Освен това животното е в състояние да закривява фунията до 180° и вследствие на това рязко да изменя посоката на движение. В това отношение калмарите са много по-съвършени от реактивните самолети, чиято изходна тръба за газовете е неподвижна, поради което те не могат да правят такива резки завои. Природата се е погрижила и за обтекаемата форма на телата на хидрореактивните животни, за да може да увеличи скоростта им. Те имат хидродинамични форма, а кожата им е гладка, хлъзгава и еластична, което им позволява да срещат възможното най-малко съпротивление във водата.Най-съвършена в това отношение е обвивката на калмара, при който в момента на изхвърлянето на водата всички пипала се събират зад главата като сноп и той добива буквално формата на ракета (по-точно ракетата има формата на калмара). Изхвърляйки водата по-често и по-бързо през отвора на фунията си, калмарът е в състояние да увеличава скоростта на движението си. Така например по-дребните видове калмари или младите екземпляри от едрите видове, спасявайки се от преследването на враговете си, се движат с голяма скорост под ъгъл 45° към повърхността на морето, като изскачат няколко метра над водата, а когато използуват и страничните си плавници като стабилизатори, те прелитат над водата значителни разстояния. По своеобразен начин е разрешил проблема за придвижването си родственикът на калмара — наутилусът. Той притежава многокамерна черупка, завита подобно на охлюв и облепена със седефен пласт. Наутилусът помества тялото си в най-външната камера, а всички останали използува като газови камери. Той може да потъва до 700 метра дълбочина, като идеално балансира хидростатичното налягане в морските дълбочини. При потъване двата месести триъгълни дяла от тялото му се свиват навътре и изтласкват част от камерния газ. Едновременно с това някои от камерите се напълват с вода, при което натежават още повече и започват да се потопяват. При опасност месестите дялове, прилепени един до друг, (навлизат навътре и изтласкват със сила водата през тръбовидния отвор („реактивната тръба“), осъществявайки хидрореактивното движение. По този начин животното се придвижва с доста голяма скорост. Когато наутилусът трябва да се издигне към водната повърхност, отдръпва месестите си дялове, бързо произвежда газ, който изпълва камерите му, и той се изкачва нагоре. Не случайно Жул Верн в романа си „Капитан Немо или 20 000 левги под морето“ е нарекъл подводницата на главния герой „Наутилус“, което означава плувец. Подобно е придвижването и на другия роднина на калмара — дълбоководната сепия, която също използува хидрореактивния принцип на движение. Сепията е в състояние да достигне до няколко километра дълбочина, като нейната черупка е почти закърняла, завита е спирално към задната й част, потънала е под кожата й и е наречена сепийна кост. В нея също както при наутилуса има газови камери, които я предпазват от голямото налягане (до 100—150 атмосфери) в морските дълбочини. Сепийната кост служи не само като предпазен щит за вътрешните й органи, но и като хидростатичен апарат. Липсата на външен скелет прави тялото на сепията много подвижно. Мантията засилва тази подвижност с помощта на добре развитите напречни и надлъжни мускулни слоеве. Когато надлъжните мускули се свиват, напречните се отпускат, при което мантийната празнина увеличава обема си и се напълва с вода, която мие хрилете и подпомага дишането. Следва отпускане на надлъжните мускули и съответно съкращаване на напречните, при което обемът на мантийната празнина намалява и водата мощно се изтласква през фуниевидния отвор във външната среда. По този рационален начин навлизането и изхвърлянето на водата, осигуряващо придвижването на сепията, се съчетават с дишането й. При спокойно състояние движенията на мускулатурата са забавени и ритмични, което осигурява бавно плуване с вълнообразни движения с помощта на страничните плавници. Когато обаче на сепията е необходима бързина, за да хване жертвата си или да се отскубне от врага си, мускулатурата на мантията се съкращава много бързо. Съответно бързо се осъществява и изхвърлянето на водата през фуниевидния отвор, при което сепията се изтласква в обратна посока — назад във водната среда, с бързи отскоци. Характерно за това главоного мекотело е, че при опасност може светкавично да промени цвета си в зависимост от цвета .на околната среда благодарение на големи пигментни клетки — хроматофори. Освен това сепията притежава своеобразна торбичка, изпълнена с мастилена течност, отделяна от специална жлеза. При преследване от враг сепията изхвърля заедно с водата през фуниевидния отвор от тази течност, при което се образува плътна тъмна завеса и това обикновено я спасява от преследвача. Между главоногите мекотели съществуват и видове, при които мантийната празнина е зараснала, фуниевидният отвор не е развит и те са загубили способността си да изтласкват водата през него, но също се придвижват по хидрореактивен принцип. Тези видоизменени главоноги са от вида Danateuthis sp., Cirrotenthis macrope, Cirrothauma, sp. Типичен пример е дълбоководният октопод циротаума, при който всичките пипала са подобни на чадърени пръчици, свързани помежду си чрез плавателни ципи, образуващи камбана. Посредством мощна мускулатура камбаната рязко се свива и изтласква водата навън във вид на струя — по същия начин, както, ако бързо се разтвори и затвори чадър. Този начин на придвижване обаче е далеч по-бавен (около 15—20 км/час) в сравнение с придвижването при техните родственици — калмарите. Хидрореактивни принципи на придвижване имат и широко разпространените по всички морета и океани медузи. Събирайки и разпускайки краищата на прозрачната си камбана посредством мускулните клетки, медузата изтласква намиращата се под нея вода, а самата тя се изтласква в противоположна посока. Така се движат повечето медузи, включително и нашите черноморски медузи. При някои дребни видове съществува кръгла обшивка, загъната навътре от краищата на камбаната, която стеснява или увеличава диаметъра на изтласкваната струя вода, като по този начин увеличава или намалява нейната скорост. Камбаната на медузата се свива непрекъснато, като изменя формата си. Тя става ту по-плоска, като се разтваря широко, при което водата навлиза в нея, ту по-висока и тясна — в момента на изтласкването на водата. Все пак медузите не са в състояние да развиват голяма скорост при придвижването си, както калмарите. Особено интересно е придвижването на двучерупчестите мекотели (мидите) от семейство Pectinidae. Тези миди, обитаващи почти всички морета и океани, обикновено спокойно лежат на морското дъно и разглеждат всичко наоколо със своите яркозелени очи, които се намират в края на мантията. При опасност те внезапно подскачат, като разтварят и затварят двете си черупки. Високо подскачайки по дъното, те буквално „галопират“, когато бягат от врага. Интересното при тях е, че се движат с отворения край на раковината напред. Тяхната мантия има специална обвивка, насочваща водната струя към гърба, тоест към затворената част, където от двете страни на лигаментната връзка водата се изтласква в околната среда. Характерно е, че само част от водата излиза, като минава през обвивката изпод свободния край на раковината и изтласква мидата косо нагоре. По същия начин се придвижва и тяхната малка роднина черноморската мида-пеперудка Pecten ponticus). Обикновено тя се прикрепва към подводните скали чрез бисусни нишки, но при опасност енергично свива мускулите, при което от мантийната й празнина се изхвърля вода и тя отскача напред. В сладководните басейни също се намират животни, които използуват хидрореактивния принцип на придвижване. Така се придвижват при опасност ларвите на много видове водни кончета (разред Odonata). Обикновено ларвите, които са водни хищници, вяло крачат по дъното или пълзят по водните растояния. Ако обаче се появи плячка или при опасност, те внезапно изстрелват силна струя вода през аналния си отвор и подскачайки, започват да се движат импулсивно с главата напред, като прибират крачетата до тялото си. Всеки „изстрел“ придвижва ларвата с 5-10 сантиметра напред в зависимост от нейните размери (1—5 сантиметра). Водата се изтласква от задното черво вследствие на рязкото му свиване. Тази струя може добре да се види, ако преди нейното изтласкване се повдигне краят на коремчето на уловената над повърхността на водата ларва посредством кукичка. За целта е необходимо хванатата ларва на водното конче да се постави във плосък съд (например фотографска вана за проявяване) с 2—3 сантиметра воден слой. В този случай ясно се вижда изстрелването на водната струя във въздуха на 12—15 сантиметра. При този начин на придвижване новонавлизащата чиста вода едновременно промива хрилете, разположени на вътрешната стена на задното черво, и изхвърля отпадъците от организма. Предполага се, че при ларвите на водното конче, както и при главоногите мекотели водоизхвърлянето първоначално е било свързано с дишането и едва по-късно в процеса на тяхната еволюция с започнало да се използува като „хидрореактивен двигател“. От гръбначните животни на хидрореактивен принцип се движат дребните прозрачни салпи, спадащи към подтип Опашнохор-дови (Urochordata). Тяхното тяло, прилично на малка бъчвичка, притежава два отвора (устен и клоачен сифон), разположени на двата му срещуположни края. Чрез навлизане на водата през устния сифон, след което той се затваря, и изтласкването й през клоачния сифон се осъществява хидрореактивното придвижване на салпите. Някои видове риби, включително и сладководни, също използуват хидрореактивни тласъци за допълнително придвижване посредством излизащи изпод хрилните им краища струи вода. В един от аквариумите на зоопарка във Франкфурт на Майн е показана малка рибка, наречена армфиш, чиято родина е Индийският океан; тя се придвижва също на реактивен принцип. Нейните гръдни и коремни перки са деформирани и имат канали, откриващи се в устната кухина. Набирайки в устата вода, рибата я изтласква под голямо налягане през тези отвори на перките и по този начин усилва още повече скоростта си, движейки се като ракета. Известният съветски учен-популяризатор Ф. Тализин в книгата си „Секрети на природата“ описва още един представител на животинския свят, макар и от микросвета, който използува реактивния принцип на придвижванее грегарината (Didymories gigantea) от клас Спорови (Sporozoa), която е най-голяма сред животните от тои достига на големина до един милиметър. За да се наблюдава обаче реактивното движение на тези паразитн първаци, необходимо е да се разглеждат под микроскоп. През последното десетилетие съвременната научно-техническа мисъл все повече и по-често заимствува моделите си от техническото съвършенство на живатаприрода при решаването на разнообразни и сложинженерно-технически проблеми. В областта на хидродинамиката все още представлява проблем сравнително бавното придвижване на водните и подводните плавателни съдове поради огромното съпротивление което изпитват корпусите им при потопяване във водата. Парадоксално звучи фактът, че най-бързите съвремекораби-лайнери развиват скорост около 60 км/час с изключение на съветските кораби-ракети, развиващи100 км/час, тъй като техните корпуси се издигат над водната повърхност при движение и срещат по-слабо съпротивление. „Хидрореактивният двигател“ на калмара обаче развива скорост, която е по-голяма от скоростта на някои съвременни подводници. При това подводниците се потопяват с известен риск на няколкостотин метра дълбочина, докато главоногите мекотели го правят на хиляди метра в океанските дълбочини. И естествено погледите на конструкторите и хидроинженерите били насочени към най-съвършения двигател, притежаван от хидрореактивните животни — калмарите. Започват опита за конструиране и създаване така желания хидрореактивен кораб, който бил наречен водометен двигател. Първите опити били направени през 1661 година от англичаните Тегуд и Хейес. По-късно, през 1729 година Ален също разработил подобен проект, който се оказа по-късно (през 1738 година) руският учен Бернули публикувал своята теория за водометния двигател на хидрореактивен принцип. Това естествено дало тласък в развитието на хидрореактивната техника и през 1788 година американецът Джеймс Румсей успял да осъществи проекта си и да построи кораб с хидрореактивен двигател по подобие на калмара, но той се оказал твърде бавен. Неотдавна бе съобщено, че използувайки „патента“ на калмара, американски хидроинженери са създали плавателен съд, който се придвижва на хидрореактивен принцип. При него нагрятата пара изтласква водата от изходна тръба (сопло), вследствие на което той, както калмарът, се изтласква напред. Оставайки в тръбата, парата се кондензира, налягането в парния котел спада и в него се всмуква поредната порция вода. Следва повторение на работния цикъл. Разбира се, това е само опростена схема. В действителност самата конструкция е много по-сложна. И въпреки всичко живата природа все още не е разкрила напълно своите тайни, тъй като конструираните хидрореактивни плавателни съдове не оправдаха напълно надеждите на изобретателите си; те не станаха най-бързите кораби на света. В областта на аеродинамиката обаче човекът отдавна е изобретил свръхскоростни реактивни самолети и космически ракети на същия принцип, с които се гордее, въпреки че създадените природни двигатели функционират хилядолетия, преди още човешката техническа мисъл да е попаднала на тази идея. Хидрореактивните животни и по-специално „патентната тайна“ на главоногите мекотели тепърва ще бъде обект на задълбочено проучване от страна на биониците — специалистите по хидродинамика. Няма съмнение, че заимствуването на конструкциите, предлагани от живата природа, е неизчерпаем извор за нови и нови творчески изяви на човешкия гений.