Медузи виявилися кращими плавцями
Кому в здоровому глузді прийде в голову сказати, що медузи плавають краще риб? Що риби, у яких все - і форма тіла, і м`язи, і плавники і т. Д. - Сконструйовано так, щоб якомога швидше прийти з точки «А» в точку «Б», можуть поступитися медузам - цим желеподібним бульбашок, котрі мляво пересуваються в товщі води?
І тим не менше в якомусь сенсі медузи виявляються кращими плавцями! Бред Геммел з Вудсхоулской лабораторії біології моря (США), звичайно, не ганяв наввипередки риб і медуз, але пробував оцінити, які зусилля витрачає медуза на те, щоб плисти. Почалося ж усе з того, що дослідники помітили дивну річ: медузи демонстрували прискорення, залишаючись нерухомими.
Аурелія (фото Paul Souders).
Спочатку це визнали за методичну помилку, але потім виявилося, що ніякої помилки немає. Щоб зрозуміти, звідки у нерухомих медуз береться такий дивний поштовх, зоологи з допомогою хлориду магнію блокували нервові сигнали у ауреліі- після цього зв`язок між нервами і скорочувальними клітинами обривалася, і медузи виявлялися паралізованими. Потім вчені механічно підштовхували паралізованих аурелій, спостерігаючи за струмом води навколо них.
Як пишуть дослідники в PNAS, коли медуза скорочує свій купол, вона запускає водяний вихор, що виглядає як кільце, яке обертається всередину (тобто до медузи). Скорочуючи, медуза скидає цей вихор в свій кільватері, і водяне кільце надає їй імпульс до руху. Але є і другий вихор, який народжується, коли купол розслабляється, і це друге завихрення крутиться швидше - і швидше закачує воду під медузу. Так народжується другий поштовх - хоча медуза при цьому своїм куполом вже не махає.
Купол аурелії еластичний, він розпрямляється пасивно - без будь-яких м`язових зусиль, тільки завдяки власній «фізиці». За рахунок другого імпульсу медуза може проплисти до 80% загального шляху, не витрачаючи на це ніякої енергії.
Виходить, що ККД медузи перевершує ефективність інших плавців, у яких будь-який руховий імпульс супроводжується м`язовим зусиллям і витратою енергії.
Однак ця інженерна виверт, як підкреслюють дослідники, спрацьовує тільки при невеликих розмірах тіла і на малих швидкостях. Якщо ми хочемо рухатися так само швидко і маневрено, як риби, доведеться попрацювати м`язами.
Втім, не виключено, що такий спосіб руху можна буде використовувати у якихось підводних і повітряних роботів і апаратів, змусивши їх переміщатися більш економно там, де не потрібні швидкість і маневреність.
