Чому акули плавають швидше за всіх
Специфічна форма хвостового плавника і робота мускулатури хвоста забезпечує акулі, на відміну від інших риб, безперервну рушійну силу.
Хвостовий плавник акули і вихрові кільця, які він створює в воді (малюнок авторів дослідження).
Риби переміщуються, відштовхуючись від води хвостовим плавцем. Але всі вони плавають з різною швидкістю, і акули в цьому сенсі - справжні чемпіони. Часто це пов`язують з тим, що їм потрібно перебувати в постійному русі: як відомо, якщо акула зупиниться, вона впаде на дно. Вважається, що неперевершеними плавцями акул зробила специфічна форма їх хвостового плавника: все хоч раз бачили акулячий хвіст, у якого верхня лопать набагато довше нижньої.
З іншого боку, сама по собі така форма нічого не пояснює. Щоб дізнатися гідродинамічний секрет акул, були потрібні біоінженерні експерименти. Зазвичай плавальні здатності риб вивчають наступним чином: в акваріум кидають особливі частинки, що відбивають світло, їх руху фіксують на відео на високій швидкості. Так можна простежити за потоками води, створюваними рибою, і відновити гидродинамическую картину того, що відбувається.
Раніше рух таких частинок визначали в двох вимірах, а отримані результати екстраполювали на третє. Вчені з Гарварда (США), вибрали як об`єкт дослідження акулу катрана і акулу-кішку, вирішили записати руху частинок за допомогою трьох камер, а отже, в трьох вимірах. Крім того, вони сконструювали механізм, що імітує рухи хвостового плавника акули. Результати спостережень і обчислень вчені опублікували в журналі Proceedings of the Royal Society B.
Якщо не заглиблюватися в тонкощі гідродинаміки, то картина виходить така. Всі риби при русі створюють у воді позаду себе два вихрових кільця - по одному на кожне напівруху хвостом, вліво і вправо. У акул через специфічну асиметричної форми хвостового плавника виходить по два таких кільця. Але, як вдалося показати на цей раз, вихрові руху в воді виникають в разі акул не одночасно, а послідовно. У звичайних риб, грубо кажучи, в момент зміни напрямку руху хвоста утворюється пауза, «мертва точка» - у акул ж такої паузи немає, вони весь цикл руху хвоста відштовхуються від води.
За словами дослідників, водяні вихрові кільця позаду акул виявляються як би зчеплені між собою, що забезпечує хижакам безперервність і швидкість руху.
Але справа не тільки в формі акулячого плавника. Ще в 2005 році зоологи з`ясували, що м`язи в хвості у акули працюють досить вибагливим чином, включаючись в певній послідовності на різних фазах руху. Дослідники вважають, що за допомогою м`язів акула змінює жорсткість і навіть микрорельеф поверхні хвоста, сприяючи кращої гідродинаміки. Хто знає, раптом це акуляче ноу-хау в майбутньому стане в нагоді розробникам підводних апаратів? ..
