Туристский форум Карелия-2010 Туристический портал



Подводный мир

Под водой – биологи

Снова в воду



ГлавнаяСнова в воду ⇒ Хвостовой и спинной плавник


Хвостовой и спинной плавник

Высокие гидродинамические свойства кожи дельфинов ученые пытаются использовать в технике для моделирования и создания обшивок скоростных кораблей. К таким попыткам следует отнести, например, создание немецким гидродинамиком Максом Крамером обшивки "ламинфло". Другие ищут средства повышения скорости кораблей, повторяя форму китообразных в контурах, например, подводных лодок. Третьи пытаются снизить гидродинамическое сопротивление, оказывая влияние на плывущее тело различными растворителями, полимерными реологическими жидкостями, подражая в какой-то мере слизи рыб. Над проблемой применения полимеров в гидродинамических целях в настоящее время работают исследователи ряда стран (США, Англии, ФРГ).

Вторая важнейшая адаптация к быстрому плаванию китообразных – переменная гидроупругость плавников, регулируемая в зависимости от режима плавания. Она была установлена российскими учеными С. В. Першиным, А. С. Соколовым и А. Г. Томилиным в 1968 г. на основе разносторонних (морфофункциональных, гидродинамических, гемодинамических и экологических) исследований пяти видов дельфинов (афалины, белобочки, азовки, белухи, белокрылой морской свиньи) и трех видов китов (кашалота, финвала и сейвала).

Ученые выполнили гидродинамический анализ подводных киносъемок плавания дельфинов в естественных условиях и в разных ситуациях, проанализировали рентгенограммы сосудистой сети и гистологических препаратов тканей плавников дельфинов и китов, провели натурные эксперименты и техническое моделирование явления. Регуляция упругости плавников у китообразных осуществляется автоматически при помощи специфических комплексных артериовенозных сосудов, распределительных узлов на их системе и особой структуры покровных тканей плавников, включающей покрытие из сухожильных тяжей. Чем быстрее дельфины плывут, тем выше упругость их плавников. Прямое доказательство этого явления можно видеть на косатках в океанариях: когда касатки малоподвижны, их весьма высокий спинной плавник сгибается на 180°, свисая вершиной прямо вниз; но стоит им быстро поплыть или совершить энергичные прыжки, как спинной плавник обретает упругость и выпрямляется.

Хвостовой плавник – широкий, сильно развитый вырост кожи – сохраняет ее типичную трехслойную структуру : эпидермиса, дермы и гиподермы. Но есть в этом выросте различия по сравнению с кожей туловища:

а) между сосочковым слоем дермы и сетчатым слоем гиподермы залегает сплошное и очень малорастяжимое покрытие. Оно состоит из многочисленных сухожильных тяжей (в диаметре 1-1,5 мм), которые тянутся от туловищных мышц и хвостовых позвонков;

б) сетчатая гиподерма с коллагеновыми волокнами, заполняющая всю внутреннюю область плавника, весьма бедна жировыми клетками, но очень насыщена кровеносными сосудами.

Хвостовой плавник не имеет собственной мускулатуры, но его кровоснабжение очень обильно: мощная сеть артерий и вен всех рангов, от крупных распределителей и собирателей (в диаметре 1-2 мм) до капилляров (0,02-0,04 мм). При работе сердца артериальные сосуды могут сильно изменять объем сосудистого русла, свою емкость и пропускную способность. При большой физической нагрузке минутный расход крови может повышаться десятикратно за счет кровяных депо и увеличения калибра сосудов. В сети капилляров с изменением кровесодержания развивается осмотическое давление до нескольких атмосфер.





karelia2010@list.ru
© 2010-2011 Все права защищены.
В случае перепечатки материалов ссылка на
www.karelia2010.ru обязательна!