Глава 18
Дельфины и наука
За последние два десятилетия дельфины вышли на передний край науки. Они оказались превосходными лабораторными животными, которые спокойно относятся к экспериментам и позволяют делать над собой различные, порой очень сложные опыты. На дельфинах сделано много открытий в разных областях знаний.Изучение дельфинов тесно связано с будущим науки и предстоящей практикой человека.Как новое лабораторное животное, дельфин очень перспективен: на нем можно изучать важные вопросы физиологии, имеющие прямое отношение к медицине, технике, гидродинамике, бионике и т. д. По своему миролюбивому характеру, высокому уровню организации, исключительной терпеливости к разного рода опытам (в том числе к электростимуляции мозга с пробиванием отверстий в черепной коробке), по замечательным акустическим, эхолокационным, гидродинамическим свойствам и многим другим ценным качествам дельфин выдвигается на одно из первых мест в списке экспериментальных животных. Есть уверенность, что дельфин сыграет не меньшую роль в будущих исследованиях, чем в свое время сыграли «мученицы науки» — лягушка и собака.В настоящее время на дельфинах очень активно разрабатываются проблемы гидробионики, где выделяются два главных направления: 1) гидродинамическое, включая изучение кожи с целью создания обшивок для скоростных судов, и 2) эхолокационное.Первое, гидродинамическое, направление, в частности строение и антитурбулентные свойства кожного покрова, уже частично рассматривалось в главе 7.В ходе эволюции у китообразных, передвигающихся в плотной водной среде, образовались легко обтекаемая форма тела, упругий кожный покров, способный задерживать появление турбулентных пульсаций в пограничном слое воды, сформировался своеобразный локомоторный орган — хвостовой плавник — эффективный машущий движитель, приводимый в движение сильной мускулатурой.Однако проблема передвижения китообразных с высокой скоростью была «решена» природой только тогда, когда появились два важнейших приспособления — «саморегуляция гидроупругости плавников» и самонастройка кожи к быстрому плаванию путем демпфирования. Саморегуляция плавников — не известное ранее явление — была открыта советскими ученымиС. В. Першиным, А. С. Соколовым и А. Г. Томилиным в 1968 году1 на основе разносторонних исследований, проведенных на пяти видах дельфинов и трех видах китов. Эти исследователи установили, что у китообразных происходит автоматическое (рефлекторное) регулирование упругости плавников, особенно хвостового, в зависимости от скорости плавания при помощи специфических комплексных артерио-венозных сосудов, общего распределительного узла кровеносной системы и особой структуры покровных тканей хвостового плавника, включающих покрытие из сухожильных тяжей.
1 Открытие зарегистрировано Комитетом по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР 16 февраля 1971 года за № 95.
Хотя комплексные артерио-венозные сосуды в плавниках дельфинов были обнаружены одним из соавторов открытия еще около 20 лет назад, физиологическое назначение этих сосудов было установлено авторами совместно лишь в последние годы. Саморегулирование гидроупругости плавников позволяет китообразным двигаться с огромной скоростью и догонять юрких, скоростных рыб и головоногих моллюсков, обеспечивает высокую маневренность, возможность совершать высокие прыжки, внезапные рывки, мгновенные остановки при стремительном ходе и т. п. Экстремальный режим плавания китообразных создал необходимость изменения и регулирования упругих свойств плавников, и прежде всего хвостового плавника. Во время самого быстрого движения плавники дельфинов имеют наибольшую упругость, при отдыхе они расслаблены. Открытие явления саморегуляции гидроупругости плавников китообразных создает возможность технического моделирования разных устройств и конструкций с регулируемой упругостью и жесткостью их некоторых частей.