Cât de repede delfinii de înot?
Mediul apos este de 800 de ori mai dens decât aerul. Prin urmare, chiar și în mișcare lentă necesită carenate vieții acvatice. Problema cetaceelor perfecțiune hidrodinamice are originea în 1936 ca un așa-numitul „paradox al Gray.“ Savantul englez D.Grey, uitam de mișcarea rapidă a cetacee mici în ocean calculat că, din cauza turbulența fluxului de muschi delfinii ar trebui să aibă o capacitate de 7 ori mai mare decât cea a oricărui alt mamifer. Din moment ce acest lucru nu este posibil, sa sugerat ca delfinii au unele instrumente pentru a le ajuta să facă față turbulențelor și de a depăși rezistența apei.
Este cunoscut faptul că turbulență sau vârtejuri în stratul limită de lichid, ceea ce împiedică mișcarea, crește nu numai cu viteza, ci și cu dimensiunea corpului în mișcare. cetacee mici în cazuri speciale, se pot arăta în mod dramatic exagerate de viteză (fals). De exemplu, delfini, valuri de nave osedlyvaya și folosind o forță forță hidrodinamică este atașat la nas de distrugatoare de mare viteză, se deplasează cu o viteză de 65 km / h. Dar acest lucru nu este viteza lor natural.
mișcare de mare viteză cetaceelor explică mușchii de circulație a puterii cozii, în special mușchii și forma corpului raționalizate. Cu toate acestea, acest lucru nu a fost suficient. Problema cetacee devine o manevrabilitate mai bună și viteza de înotători a fost rezolvată în cursul evoluției numai atunci când acestea au fost două adaptări majore până la înot:
- a) activ de amortizare a pielii de auto-reglare
- b) aripioare de auto-reglementare hidroelasticitate.
Primele cetaceu majore de adaptare este o proprietate unică a delfinilor pielii și balenele reglează în mod activ și de a reduce rezistența la curgere în diferite moduri de navigare. Sa demonstrat că receptorii pielii percepute pulsatorii perturbare în fluxul fluxurilor de apă în jurul rascumparate local prin sistemul circulator: intensitatea variabilă a fluxului sanguin la nivelul pielii modifica în mod adecvat elasticitatea, tensiunea și proprietățile de amortizare ale straturilor sale în funcție de cetacee viteza de navigare.
Cu mișcarea activă a pielii animal se configurează automat și un rol crucial pentru a juca papile dermice minuscul, care sunt bogat alimentate cu flacon de sânge și terminatiile nervoase. papile Dermal sunt dispuse pe corpul animal nu sunt dezordonate, iar rândurile longitudinale în direcția curentului de jet care curge în jurul, în fiecare rând - dinții în fagure. Orice papilei și reglementat ca urmare a schimbării vascularizației are o elasticitate variabilă. La delfinul de pe apărătoarea sunt milioane de astfel de papile, care împiedică dezvoltarea fluxului de vortex în fiecare zonă a pielii: imediat ce la delfin de mare viteză încep să apară primele semne de perturbare a fluxului (vârtejuri), ca aici, în această zonă „periculoasă“ se schimbă fluxul de sânge schimbare reziliența piele și alte proprietăți mecanice. Ca urmare a acestei perturbări incipiente a fluxului este eliminat: un vârtej de vânt stins, nereușind să se dezvolte. Un astfel de răspuns rapid se datorează mobilității excepționale a sistemului circulator al unui delfin.
Despre flux laminar pielea cetaceelor și prezintă câteva observații directe de delfini plutind într-un bioluminiscență (strălucire) la mare. Dolphin înoată, aproape fără a rupe condițiile de apă calm.
Cea de a doua adaptare majoră la înot rapidă a cetaceelor - aripioare hidroelasticitate variabile, reglabile în funcție de modul de navigare. Acesta a fost stabilit pe baza diferitelor investigații de delfini și balene.
Reglementarea aripioarele elastice se realizează automat prin intermediul unor unități specifice complexe vasculare arterio de distribuție asupra sistemului și structura lor speciale tegumentar țesuturi aripioarele care cuprind un strat de cordoane tendinoase. Cu cât mai repede delfinii înoată, cu atât mai mare elasticitatea aripioarele lor.
Coada fin - o largă, excrescență piele bine dezvoltat - își păstrează structura tipică cu trei straturi - epiderm, derm și hipoderm. Dar există acest excrescențe și diferențe în comparație cu pielea corpului:
- a) între dermul reticular sosochkovymym și stratul hipoderm suprapusă de acoperire continuă și extensibil scăzut. Se compune din mai multe fire de tendon (1-1.5 mm în diametru), care se extind de la mușchii trunchiului și vertebrele codale;
- b) hipoderm net la fibrele de colagen, umple întreaga suprafață interioară a aripioarei, un celule foarte sărace de grăsime, dar este foarte bogat in vasele de sange.
Înotătoarei caudale are propriile sale mușchi, dar aportul sanguin este foarte amplu: o puternica retea de artere de toate gradele, de la distribuitori mari și colectoare (diametru de 1-2 mm) și capilare (0,02-0,04 mm).
O trăsătură specifică a aripioarelor rețelei vasculare - natura sa complexă. Complexul este format dintr-un vas cu pereți groși artera musculare si teaca venos - venele cu pereți subțiri, care înconjoară artera.
Astfel, de sânge, care acționează asupra navelor integrate în aripioarele în cantități mai mari (viteză mare de animale), cel mai mic (la viteze mici) creează aripioarele în interiorul poartă teaca inextensibil, diferite grade de elasticitate, stare tensionată volumetrice asociate modul de navigare.