Поиск
x
Журнал №190, июль 2019
Журнал №70, июнь–август 2019
Это новый сайт National Geographic Россия. Пока мы работаем в режиме бета-тестирования.
Если у вас возникли сложности при работе с сайтом, напишите нам: new-ng@yasno.media
Природа

Хвост помогает дельфинам быстро плавать

Анастасия Баринова
21 января 2014
/upload/iblock/68b/68bbdf865c186c68e9d17f1db0e343c2.jpg
Автор фото: Mark Lee.
/upload/iblock/32e/32ead9c8cc662e5f65f4774752761398.jpg
Автор фото: lowjumpingfrog.
Несмотря на то что человек давно изучает дельфинов, многие аспекты их жизни до сих пор остаются непонятными. Ученые даже не могут точно объяснить, как дельфинам удается настолько быстро плавать. Но недавно к ответу на этот вопрос удалось немного приблизиться.
Известно, что дельфины плавают исключительно быстро: по результатам различных измерений, от 37 км/ч до 55 км/ч. По мнению специалистов из Вест-Честерского университета в штате Пенсильвания, скоростью плавания дельфины в первую очередь обязаны своему хвостовому плавнику. Провести серию экспериментов им помог профессор Тимоти Вэй из Университета штата Небраска, занимающийся изучением олимпийских пловцов. Вместе ученые смогли создать лабораторные условия, не причиняющие дельфинам вреда и позволяющие им реализовать свои скоростные способности. Несколько дельфинов-афалин поместили в специальный прозрачный контейнер, куда с помощью шлангов подавали сжатый воздух, создавая пузырьки (обычно для решения схожих задач используются стеклянные шарики и лазер). Когда млекопитающее двигалось вперед, ученые могли оценивать, насколько силен образуемый водяной вихрь и как при этом отклоняются пузыри с воздухом. Стало очевидным, что мощную тягу, достаточную для ускорения всего тела дельфина, производит его хвост. Кроме того, хвостовые плавники не только сильные, но и гибкие: они позволяют дельфинам свободно менять стиль и скорость плавания. Хвостовой стебель совершает движения вверх-вниз, а вращательного движения хвоста при плавании дельфин не производит. Скорость меняется в зависимости от частоты и амплитуды взмахов, от углов наклона хвостовых лопастей. Следующей задачей, которую поставили перед собой ученые, станет изучение именно этого процесса: необходимо понять, каким образом дельфин управляет хвостовыми плавниками, заставляя их в целях изменения скорости становиться жестче либо мягче. Первым ученым, пытавшимся понять принцип развития дельфинами высокой скорости, был британский зоолог Джеймс Грей. Произведя необходимые расчеты, он пришел к выводу, что по законам гидродинамики для тел с неизменными свойствами поверхности дельфины должны были обладать в несколько раз большей мышечной силой, чем наблюдалась у них. Соответственно, он предположил, что дельфины умеют управлять обтекаемостью своего тела, сохраняя ламинарное обтекание при скоростях движения, для которых оно уже должно становиться турбулентным. Это объяснение было названо «парадоксом Грея», и в течение многих лет морские биологи пытались доказать или опровергнуть его. Мнение о важности хвостовых лопастей звучало и ранее, но провести убедительный и безопасный эксперимент с расчетами не представлялось возможным.