Дельфины обладают достаточной мышечной силой для быстрого плавания

На протяжении 60 лет считалось, что у дельфинов недостаточно мышц для движения на высокой скорости, и они используют какие-то хитрости гидродинамики. Фрэнк Фиш из Университета Уэст-Честера (США) доказал обратное: дельфины не только обладают достаточной мышечной силой, но и обычно производят в десять раз больше мощности, чем самые тренированные спортсмены-люди.

Парадокс Грея возник в 1930-х годах, когда Э. Ф. Томпсон наблюдал, как дельфин обогнал судно в Индийском океане. Рассчитав мощность, необходимую для движения со скоростью 20 узлов (10.3 м/с), сэр Джеймс Грей заключил, что у животного для этого недостаточно мышц, и предположил наличие "фокусов" с механикой жидкости.

Фрэнк Фиш решил проверить это. Используя гидродинамические модели движения хвостового плавника, он теоретически показал, что дельфины могут производить очень большую мощность. Однако для окончательного решения парадокса требовались прямые измерения силы, которую животное прикладывает к воде.

Проблему помог решить метод, применявшийся Тимоти Вей для работы с пловцами-олимпийцами. Вместо лазера и частиц (метод DPIV) использовалась завеса из микроскопических пузырьков воздуха. Дельфины Примо и Пука из Калифорнийского университета в Санта-Круз плавали через эту завесу, а учёные снимали процесс.

На записях были чётко видны вихри, создаваемые движением хвостового плавника, которые обозначали мощную струю воды, отбрасываемую назад при движении вперёд.

Результаты измерений:

• При спокойном плавании со скоростью 3.4 м/с дельфины производили 549 Вт мощности. Это примерно в 1.4 раза больше, чем мощность, которую тренированный велосипедист-любитель может поддерживать в течение часа на пределе сил.
• При быстром ускорении мощность взлетала до 5400 Вт.

Исследование, опубликованное в Journal of Experimental Biology, доказывает, что парадокса Грея не существует. Дельфины достаточно сильны для своих скоростей.

Фрэнк Фиш планирует применить успешную методику к изучению более крупных животных, таких как киты и скаты манта.