РЕЗУЛЬТАТЫ

Дельфины в фосфоресцирующей воде


Дельфин с закрепленной на нем аппаратурой: 1 – пояс,
2 – аппаратура, 3 – приемник пульсации давления

В результате многолетних исследований у дельфинов выявлены основные механизмы, обеспечивающие генерацию и пространственную направленность звуковых сигналов. Изучена тонкая структура эхолокационных и свистовых сигналов. Установлено наличие у этих животных нескольких источников звука, способных работать согласованно при продуцировании сложных сигналов. Показана способность дельфинов целенаправленно изменять спектр локационных сигналов. Выявлены принципы организации акустической коммуникативной системы дельфинов, установлено наличие в ней системной организации, присущей ветвящимся иерархически организованным сложным системам.

Экспериментально изучена кинематика и гидродинамика дельфинов. Показано, что решающее влияние на характер обтекания тела дельфина в процессе его активного плавания оказывает формирующийся на его теле благоприятный градиент динамического давления, способствующий значительной ламинаризации пограничного слоя и повышению критического значения числа Рейнольдса. Это приводит к экономии мощности (в 2—3 раза) в процессе плавания и подтверждает существование «парадокса Грея». Создана математическая модель этого явления. Показана ошибочность выводов западных ученых, что дельфин способен развивать весьма большие мощности и совершенно не нуждается в каких-либо механизмах уменьшения сопротивления (Parry, 1949; Webb, 1975; Yates, 1983; Fish, 1993). Исследования по этой проблеме в США были практически прекращены (не финансировались) более 20 лет назад. Корректная оценка показала, что значения тяговой мощности дельфина вполне умеренные, а рассчитанные коэффициенты сопротивления располагаются преимущественно между турбулентным и ламинарным значениями. Таким образом проблема гидродинамики дельфинов, сформулированная в 1936 году Дж.Греем, получила новое освещение и стимул к дальнейшему развитию.

В процессе исследования роли кожных дериватов в терморегуляции изучены характеристики смачиваемости волосяного покрова ластоногих и перьевого покрова некоторых птиц. Показано, что сохранение воздушной прослойки в волосяном покрове северных морских котиков при их погружении в воду обусловлено плохой смачиваемостью пуховых волос и их густотой. При этом выяснено, что влияние на смачиваемость смазки волос за счет выделений сальных и потовых желез несущественно. Плохая смачиваемость пуховых волос объясняется в первую очередь их биохимическим составом и структурой поверхности.

Сформулирована новая концепция определения таксономического статуса популяций, на основе которой проведена ревизия систематически наиболее сложных случаев в пределах орнитофауны СССР.

На протяжении многих лет проводились эколого-морфологические исследования периферической слуховой системы и вестибулярного аппарата в пре- и постнатальном онтогенезе у широкого набора видов, образующих экологический ряд от наземных к полуводным и водным видам.

Впервые получены уникальные данные, раскрывающие принципы структурно-функциональных адаптации, их взаимосвязей с физическими свойствами среды как каналом акустической связи и установлены закономерности развития структур наружного, среднего и внутреннего уха для млекопитающих в целом. Выявлены важные особенности в структурной организации слухового и вестибулярного анализаторов у эхолоцируюших водных млекопитающих, что в значительной степени продвинуло понимание того, как идет разделение функций частотной избирательности между центральными и периферическими слуховыми образованиями. Эти результаты вносят значительный вклад в развитие теории эволюции животного мира и область биоакустических разработок.