Почему дельфины могут длительно поддерживать высокую скорость?

Средняя скорость движения дельфинов в воде равняется 25-30 км/час., а на определенных отрезках своего пути они способны ускоряться до 55 км/час. И хотя по этому показателю они заметно уступают "рекордсменам в скорости" из мира рыб (меч-рыбе, марлинам и др.), ну, так они и НЕ рыбы, а звери, "вернувшиеся в водную среду" (вторичноводные животные).

Первая важнейшая адаптация китообразных к быстрому "неутомимому" движению в воде - достаточно плотной и вязкой среде - заключается в рефлекторно регулируемом свойстве их кожи гасить турбулентные завихрения, возникающие в пограничном слое, и тем самым снижать гидродинамическое сопротивление (замечу, что у рыб данную роль выполняет слизь, покрывающая тело). Это свойство демпфирования кожи и связанные с ним гисто-анатомические ее особенности были описаны еще в 1960-х гг. советскими исследователями С. В. Першиным, В. Е. Соколовым, В. В. Бабенко и др. Демпфирование кожи в основном осуществляется сосочковым слоем, обильно снабженным кровеносными сосудами и нервами. Каждый сосочек кожи, в зависимости от изменений диаметра кровеносных сосудов на различных скоростях плавания, обладает переменной упругостью. Выполнению указанной функции способствуют также направленные вдоль струй потока дермальные валики.

Вторая важнейшая адаптация к быстрому плаванию китообразных - переменная гидроупругость плавников, выявленная С. В. Першиным, А. С. Соколовым и А. Г. Томилиным (1968) на основе разносторонних исследований пяти видов дельфинов и трех видов китов. Регуляция упругости плавников у китообразных осуществляется автоматически при помощи специфических комплексных артерио-венозных сосудов и особой структуры покровных тканей плавников.

Главный движитель - хвостовой плавник китообразных - широкий, сильно развитый вырост кожи, имеет функционально значимые гистологические отличия от кожи туловища:

а) между сосочковым слоем дермы и сетчатым слоем гиподермы залегает сплошное и очень малорастяжимое "покрытие". Оно состоит из многочисленных сухожильных тяжей (в диаметре 1-1,5 мм), которые тянутся от туловищных мышц и хвостовых позвонков;

б) сетчатая гиподерма с коллагеновыми волокнами, заполняющая всю внутреннюю область плавника, весьма бедна жировыми клетками, но очень насыщена кровеносными сосудами.

Как отмечено выше, специфическая особенность сосудистой системы плавников - ее комплексный характер. "Комплексная сосудистая сеть" состоит из толстостенной мышечной артерии и венозной "оплетки"- тонкостенных вен, которые окружают артерию. Венозная оплетка не сплошь покрывает поверхность артерии, а со значительными просветами. Число вен в оплетке достигает десятка (редко больше). Обилие анастомозов в венозной оплетке связано с регулированием давления и интенсивности кровотока.

Т. о., кровь, поступая по комплексным сосудам в плавники то в большем количестве (при высокой скорости движения=выше упругость плавников), то в меньшем (при низкой скорости=ниже упругость плавников), создает внутри плавников, одетых в нерастяжимую оболочку, разное объемно-напряженное состояние, связанное с режимом плавания.

Подробнее: Томилин А.Г. Снова в воду. - М.: Знание, 1977.