Почему пингвины так быстро плавают?

Роджеру Хьюзу не доводилось встречать императорских пингвинов в природе. Но когда он увидел в документальном фильме BBC, как пингвины рассекают толщу воды, оставляя шлейф из пузырей, ему пришла мысль, которая позже вылилась в удивительное открытие. Хьюз, морской биолог из Бангорского университета в Северном Уэльсе, незадолго до этого обсуждал с женой особенности современных спортивных купальников, позволяющих пловцам развивать фантастические скорости. И теперь задался вопросом: может, эти-то пузыри и помогают пингвинам плавать быстрее?

Оказывается, пингвины делают именно то, что инженеры долго пытались применить к лодкам и торпедам.

За кружкой пива в пабе Хьюз изложил гипотезу своему другу Джону Дэвенпорту, морскому биологу из Ирландского национального университета в Корке. «Роджер думал, что я ему сразу все объясню», — вспоминает Дэвенпорт, изучающий корреляции между формами тел животных и их движениями. Но Дэвенпорт понятия не имел, зачем пингвинам пузыри. Оказалось, что и никто другой в мире этого не знает. Хьюз с Дэвенпортом, перерыв горы научной литературы, выяснили: данный феномен никогда не изучался. И они решили заняться им сами.

С помощью инженера-механика из Датского технического университета Пола Ларсена друзья проанализировали множество часов подводной съемки и обнаружили: пингвины делают именно то, что инженеры долго пытались применить к лодкам и торпедам. Птицы используют воздух как смазку, чтобы снизить трение и увеличить скорость.

Когда императорский пингвин плывет, трение между его телом и водой ограничивает максимальную скорость птицы в промежутке между 1,2 и 2,7 метра в секунду. Но во время коротких ускорений пингвин может удвоить или даже утроить скорость, выпуская воздух из перьев в виде крохотных пузырьков. Они уменьшают плотность и вязкость воды вокруг, снижая трение и позволяя развить большую скорость, что, помимо прочего, помогает спасаться от хищников вроде морских леопардов.

Секрет кроется в перьях. Как и другие птицы, императорские пингвины могут распушать оперение, создавая прослойку воздуха на поверхности тела. Однако если у большинства птиц перья растут на голой коже, у императорских пингвинов у основания перьев есть крохотные волоски — всего 20 микронов в диаметре (вполовину тоньше человеческого волоса). Задерживаясь в этом пуху, воздух выходит в виде микропузырьков — таких маленьких, что они создают смазывающий слой на поверхности перьев.

Конечно, корабли вряд ли будут снабжать оперением — но в целом техника уже использует секреты пингвинов. В 2010 году датская фирма начала продавать системы, смазывающие корпуса контейнеровозов пузырьками воздуха. В прошлом году компания Mitsubishi создала систему воздушной смазки для супертанкеров. Однако пока нет устройства, способного взмыть вверх по отвесному айсбергу. Это все еще секретная технология.

Оригинал