Журнал «Вокруг Света» №03 за 1973 год
Шрифт:
...Вот и вся солярка в лампе, печку топить больше не надо, эту ночь отдохнем в тепле, а завтра — дальше, пора выбираться из тайги.
Ф. Штильмарк, сотрудник Центральной научно-исследовательской лаборатории Главохоты РСФСР
Кыра — Чита — Москва
От редакции:
Читателям, которые интересуются проблемой изучения и сохранения природных богатств тайги, советуем познакомиться с книгой Ф. Штильмарка «Таежные дали», выпущенной издательством «Мысль» в 1972 году.
Чемпион
Может ли рыба соперничать в скорости с самолетом? Да. Не со всяким, конечно, и не всякая, но меч-рыба с каким-нибудь легким спортивным самолетом вроде старичка ПО-2 посоревноваться может. В море же скорость 140—150 километров в час, которую развивают меч-рыба и ее родич рыба-парусник, позволяет им оставить далеко за флагом любые корабли, исключая суда на подводных крыльях, которые не столько плавают, сколько летают. Удивительней всего, однако, то, что по всем известным нам законам меч-рыба просто не в состоянии достичь таких скоростей. А она их достигает.
И ведь рыба, то есть низкоорганизованное существо! И тем не менее побивает лучшего спринтера суши — гепарда, который способен бежать со скоростью максимум 110 километров в час. А гепард все-таки млекопитающее, и тормозит его бег не вода, а воздух.
Первым научный интерес, к необычным способностям меч-рыбы проявил великий русский кораблестроитель и математик А. Н. Крылов. Однажды меч-рыба атаковала деревянное судно (возможно, она приняла его за кита). Ее рострум — меч — пробил насквозь борт, стоящую в трюме дубовую бочку и, застряв, сломался у основания. Ученому-корабелу и до этого случая не раз доводилось видеть в морских музеях уникальные экспонаты: покореженные шпангоуты, пробитые деревянные обшивки бортов. На сей раз он решил все проверить математическими расчетами.
У него получилось, что скорость меч-рыбы в момент атаки была не менее 96 километров в час!
Первое время достоверность этой цифры не бралась под сомнение только благодаря общепризнанному мировому авторитету академика. Много позднее, как видим, выяснилось, что это еще далеко не предельная скорость.
Итак, давайте знакомиться.
Меч-рыба — сильное, неутомимое и, как большинство хищников, очень красивое существо: темно-синяя спина, голубовато-серые бока, серебристое брюхо, удивительно изящная форма тела. Верхняя челюсть рыбы имеет мечевидную форму. Длина (с мечом) — до пяти метров, вес до 400—500 килограммов. Обитает в тропических, субтропических и умеренных морях; у нас встречается в Черном море. Характер агрессивный, нападает на кого угодно. Максимальная мощность...
Вот тут и начинаются головоломки. Расчеты показывают, что для движения в воде, тела идеально обтекаемой формы длиной в пять метров со скоростью 140 километров в час нужна мощность 1500—2000 лошадиных сил. Никакое живое существо таких размеров подобной мощностью обладать не может.
Надо сказать, что ученые не впервые столкнулись с таким парадоксом. Еще в 1936 году были сделаны расчеты, показавшие, что дельфины не могут развить скорость более 20 километров в час. А они, ничего не зная об этих расчетах, спокойно плавали со скоростью 40—50 километров в час.
Английский зоолог Дж. Грей, проводя в бассейне опыты
По имени исследователя это явление стали называть «парадоксом Грея». Постепенно ученые выяснили, как именно дельфин «управляет» средой: его мягкая, сложно устроенная кожа волнообразными движениями гасит колебания воды, и вода плавно, без завихрений обтекает тело плывущего дельфина. Этому помогают также водоотталкивающая смазка кожи, особые продольные гребешки — короче, в «конструкции» дельфина заложен целый арсенал технических приемов воздействия на потоки воды.
Однако скорость меч-рыбы в два с половиной раза выше, чем у дельфина, а сопротивление движению, как известно, растет пропорционально квадрату скорости. «Объяснение дельфина» тут не может раскрыть секрета. Кожа у меч-рыбы жесткая, по свидетельству рыбаков, разрубить ее можно только топором. Да и у всех других скоростных рыб кожа тоже отнюдь не мягкая.
Невольно напрашивается аналогия между этими рыбами и... насекомыми. Ведь тела насекомых, их крылья тоже жесткие и негладкие. Они покрыты множеством волосков, бугорков, шипиков.
Тут есть над чем поразмыслить. Поверхность своих скоростных машин, особенно самолетов, мы стремимся сделать поглаже. А природа в своих лучших образцах предлагает прямо противоположное решение. Почему эволюция избрала этот путь?
Скажем сразу: пока неясно, что позволяет меч-рыбе и другим спринтерам моря ставить рекорды, которым могут завидовать и птицы.
Пока есть лишь догадки, и они подводят нас к некоторым очень любопытным соображениям.
Вот тот же меч, длиной чуть ли не в метр, который украшает нашего героя. Такое «техническое решение» нам знакомо... Первые паровозы и автомобили снабжались острыми носами «для рассекания воздуха». Наивность этих решений (по отношению к автомобилям и паровозам) теперь ясна, эволюция техники давно их списала в архив «неудачных проб». А вот биологическая эволюция дала им визу. Но не для того же, чтобы рыба нанизывала на свой меч, как на шпагу, всяких там кальмаров?
Некоторые ученые полагают, что меч нужен для искусственного создания кавитации. Того самого «холодного вскипания» воды с образованием массы паровоздушных пузырьков, которого, между прочим, кораблестроители боятся как огня. Кавитация снижает эффективность работы винтов, теряющих «точку опоры». При исчезновении, «схлопыванни» пузырьков возникают гидродинамические удары, которые разъедают металл лопастей. Короче, кавитация — враг судов, враг скорости. Так неужели эволюция нашла в конструкции меч-рыбы гениальное решение, которое обратило врага в союзника?
Возможно. Не исключено, что при максимальной скорости значительная часть тела рыбы находится в зоне кавитации, то есть не в воде, а в водогазовой смеси. Это должно сильно снижать сопротивление среды. И может быть, жесткая, очень упругая кожа нужна рыбе-меч как раз затем, чтобы противостоять отрицательным следствиям кавитации? Несомненно, какую-то роль в снижении сопротивления играют также спинной и мелкие боковые плавники. Совершенная обтекаемая форма тела. Слизь, покрывающая его. И жабры.