关于海豚的“格雷怪论”
你知道关于海豚的“格雷怪论”吗?1936年,英国研究水生动物运动的科学家格雷发现,海豚的游动速度远远超出了它的肌肉所能胜任的限度,根据计算推出的结论是,海豚游动的时速不可能超过20千米,而事实上海豚在水中的速度可达每小时40~48千米。这究竟是怎么回事呢?格雷当时提出两种推测,一是认为海豚的肌肉可能具有超自然的高效率,比一般哺乳动物的肌肉强6倍;二是认为海豚可能有某种奇怪的方法可减少水的阻力,这就是被人们称为的“格雷怪论”。
后来的事实证明,格雷提出的第一种可能是不存在的。而格雷提出的第二种可能却被美国的马.克拉默通过实验所证实。克拉默用普通外壳板制成了一个与海豚大小和形状相同的模型,他发现在水中二者运动时,海豚受到的阻力比模型要小9/10,海豚的皮肤富于弹性,不沾水,高速游动可减少阻力。
那么海豚减少水中阻力的生理机制又是怎样的呢?对此的推测、假说颇多,可谓众说纷纭。有人认为海豚的皮肤能分泌一种润滑剂,而事实上海豚连皮脂腺都没有,更谈不上有分泌物了。还有人认为海豚的皮肤常脱落表皮,从而也清除了身上的附着物,使得前进速度不受影响,但这种说法也并非无懈可击。还有人认为,海豚在高速游动时,热量从皮肤上一点点传导下去,这样能减少身体周围形成的紊流。还有一种假说是,海豚的皮肤表面能减少水的阻力,一旦前进速度提高,可消除紊流现象。
海豚通常聚集在一起,形成一个群体,一起流动,一起寻找食物,一起嬉戏。克拉默试图从海豚的皮肤结构中寻找减少阻力的答案。他发现,海豚的皮肤由1.5毫米左右的极软的海绵状表皮和6毫米厚的致密而结实的真皮构成,这种皮肤结构可像减震器一样,有效地防止身体表面产生紊流,使之快速前进。克拉默人工仿制了一种海豚皮,并把它套在鱼雷模型上,结果它在水中受到的阻力比普通模型小60%。
但是,人工仿制的海豚皮终究不如海豚的皮肤,前苏联的女科学家尔.舒尔金娜分析说,这是因为海豚有大量神经通向皮肤,能积极地操纵皮肤。她还研究了海豚胸部、腹部、背部的皮肤肌肉,发现这些肌肉收缩时,整个皮肤层都能活动,使体表肌肉此起彼伏,呈波浪状,以便减少水中阻力。
海豚高速游动的原因是否是如上所述,还有待于生物学家们的进一步研究和证实。