Тише – дельфины!

«Тише - дельфины!»

«Тише - дельфины!» - раздался громкий шепот, и мне навстречу, запрещающе подняв руки, бросилась невысокая девушка в шортах. В этот момент я уже вплотную подошел к бассейну, в котором еще издали заметил черный дельфиний плавник. Пришлось остановиться и так же шепотом объяснить ревнивому стражу, кто я и откуда.

История моего появления у бассейна Кара-Дагской биостанции - филиала Института биологии южных морей Академии наук УССР - была довольно проста. Летом 1966 года мне попалась на глаза заметка в газете «Известия» о том, что в Крыму открывается центр по изучению дельфинов, оснащенный новейшей аппаратурой. Адрес указан не был. Стояла только безликая подпись: «Наш специальный корреспондент».

К тому времени я уже имел приличный опыт работы с самыми, сложными электронными приборами и аппаратурой, стал перворазрядником и инструктором подводного спорта. Увлекался подводной фото- и киносъемкой. Кроме того, я считал, что имею некоторое представление о дельфинах. Все это давало мне основание предполагать, что я вполне подхожу для работы в этом центре.

Словом, решение было принято. Оставалось найти адрес этого центра. Корреспондентский пункт «Известий» в Киеве ничем порадовать меня не мог. Адрес и фамилию корреспондента, давшего заметку в газету, здесь не знали. Я постеснялся задавать другие вопросы - встретили меня здесь довольно-таки неприветливо - и поспешил уйти. Затем начались хождения по всем институтам, имеющим хоть какое-нибудь отношение к морю. И везде я получал на свой вопрос отрицательный ответ и выслушивал советы, где искать руководство таинственного дельфиньего центра.

На второй день разъездов в Институте рыбного хозяйства мне посоветовали обратиться непосредственно в Академию наук УССР. Я отправился туда. Пробравшись мимо вахтера в солидное белое здание, я задал несколько робких вопросов представительным ученым мужам, неторопливо прохаживающимся по коридору. Из коротких ответов я понял, что и здесь никто ничего не знает ни о каком центре. Я уже начал терять надежду. Возможно, кто-то из находящихся в этом белом здании и знал то, что мне нужно. Но как найти этого человека? Не могу же я ради своего вопроса отрывать от дела занятых людей, поочередно заглядывая во все кабинеты!

Стараясь собраться с мыслями, я зашел в курительную комнату. Здесь неторопливо беседовали двое мужчин. Помня поговорку «Язык до Киева доведет», я, извинившись, обратился к ним с вопросом, который за последние два дня мне пришлось задать не менее полусотни раз. В ответ мои собеседники начали весело смеяться. Несколько задетый подобной реакцией на мой вопрос, я начал выяснять причину смеха. Оказалось, что они работают как раз в том самом центре, который я так упорно искал, и в Академии бывают довольно редко - в общем, мне невероятно повезло. Мы познакомились. Леонид Филиппович Козлов и Василий Ефимович Пятецкий в этом году собирались проводить работы с дельфинами в Крыму.

Договорились мы довольно быстро. Им нужен был такой специалист, как я. Я брал отпуск по месту своей работы и ехал с ними на юг.

Вопрос о постоянной работе должен был решаться позже, после более близкого знакомства и определения «взаимной пригодности».

Оформление отпуска и сборы заняли несколько дней, и вот уже поезд везет меня в Крым.

Я часто бывал на юге, правда, почти всегда возле Алушты во Всесоюзном клубе подводного спорта, в районе же Биостанции очутился впервые. Мне были знакомы ландшафты горного Крыма и некоторые живописные районы побережья, но массив Кара-Дага покорил меня своей красотой. Ранним безоблачным утром, преодолев пешком шестикилометровый спуск к морю от небольшого поселка Щебетовка, куда я добрался рейсовым автобусом от Феодосии, я подошел к вершине холма, отделяющего Биостанцию от курорта Крымское Приморье. Передо мной открылись неповторимые очертания пиков горного массива Кара-Дага.

На сверкающем небе, ярко освещенные всходившим за ними солнцем, четко вырисовывались причудливые зубцы, по форме удивительно похожие на человеческие фигуры в длинном одеянии. Потом я узнал, что эти скалы носят название «Король с Королевой», и поразился его точности и фантазии великого скульптора - природы.

Их величества неторопливо спускались к трону - небольшому выступу в скале. Короля, идущего впереди, венчала зубчатая корона, чуть позади шествовала его супруга, за ней шел маленький паж - его можно было заметить только с определенного места на перевале, а в отдалении, почтительно согнувшись, следовала безликая толпа - свита. Кара-Даг, как я позже убедился, вообще богат на подобные изображения. «Дева с младенцем», «Верблюд», «Лев», лежащий на страже «Золотых ворот» - высокой арки, вставшей из моря в 80 метрах от берега, в которую свободно могло пройти небольшое судно,- все эти скалы поражали своей грандиозностью и удивительным соответствием своим названиям...

Но вот дорога позади, и я стою у бассейна Биостанции, в котором еще издали заметил черный дельфиний плавник.

Ревностная стражница, убедившись, что я не «чужой», разрешила мне смотреть на животное при том условии, что я буду тихо стоять метрах в десяти от бассейна.

Девушка в шортах, остановившая меня, оказалась дежурной по бассейну. В ту минуту, когда я появился, она мыла в эмалированном тазике мелкую ставриду, очевидно, предназначавшуюся для кормления дельфина. Все так же шепотом она сообщила, что в бассейне плавает недавно пойманная молодая самка белобочка, по кличке Люся, что она дышит воздухом, питается рыбой и очень пуглива.

Поблагодарив за ценную информацию и думая, что для более близкого знакомства с собеседницей случай еще представится, я отправился на поиски киевлян.

Одна часть их группы разместилась в одноэтажном доме на склоне холма за зданием Биостанции, другая - очевидно, состоящая из романтиков,- поселилась в палатках, разбитых на берегу моря. Там я и нашел руководителя экспедиции, уже знакомого мне Василия Ефимовича Пятецкого, с которым случай так неожиданно свел меня в Киеве. Тут же я был поставлен на довольствие, внесен в списки дежурства по кухне и бассейну и получил необходимую информацию. Инструкции, как вести себя возле Люси, сводились в основном к всемерной защите ее покоя и обеспечению ее безопасности. Затем последовало краткое ознакомление с распорядком дня и моими обязанностями. В заключение мне предложили выбрать себе место жительства.

Погода стояла теплая, и я предпочел палатку у моря. Получив под расписку спальный мешок и постельные принадлежности, я отправился к указанному месту. В большой четырехместной палатке стояла только одна застеленная раскладная кровать, а три незанятые раскладушки лежали горкой в углу. Застелив одну из них, я развесил над ней изрядно помявшуюся в рюкзаке одежду и, приведя себя в порядок, насколько это было возможно, отправился знакомиться с теми людьми, с которыми мне предстояло работать.

В небольшой мастерской, расположенной неподалеку от бассейна, я встретил серьезного парня в очках. Это был аспирант института Виктор Бабенко. Виктор занимался сборкой аппаратуры для измерения упругости кожи дельфина: данные об ее свойствах должны были помочь в решении одной из наиболее интересных загадок, связанных с этими животными. Речь идет о так называемом парадоксе Грея.

Люди издавна поражались, сколь стремительно движутся дельфины. Аристотель считал их «быстрейшими из животных». Знаменитый дельфин Пелорус-Джек на протяжении 24 лет (с 1888 по 1912 год) сопровождал каждое судно, шедшее проливом Пелорус в Новой Зеландии. Если в проливе появлялись одновременно два корабля, дельфин всегда выбирал тот из них, который шел быстрее. Джека нисколько не смущало, если скорость судна достигала 30 километров в час. Он легко догонял судно, а потом плыл рядом.

Такая быстроходность дельфинов ни у кого не вызывала особого удивления до тех пор, пока изучавший движение водных животных американский профессор Грей в 1936 году, наблюдая за дельфинами, обгонявшими корабль, на котором он находился, не заинтересовался быстротой их передвижения. Сделанные им расчеты привели к ошеломляющему выводу: дельфины, при их размерах и весе, не должны развивать той скорости, которую они на самом деле развивают. Иными словами, тут есть налицо парадоксальная ситуация: дельфин может плавать быстрее, чем это позволяет его мускульная сила.

Как уже указывалось, вода плотнее воздуха в 800 раз, и чтобы передвигаться в ней так быстро, как это делают дельфины, сила мышц у этих морских млекопитающих должна превышать обычную более чем в 10 раз. На самом деле мускулы китообразных не обладают большей силой, чем мускулы других млекопитающих: отношение силы к единице веса мышцы у всех высших животных приблизительно одинаково и не может изменяться в значительных пределах. Кроме того, чем энергичнее работает мышца, тем больше кислорода требуется для ее питания. Исследования дыхательной системы дельфина показали, что она не в состоянии была бы обеспечить организм животного кислородом, если бы его мышцы обладали сверхъестественной силой. Обычная мускулатура китообразных и их необычно высокая скорость - в этом и заключается парадокс Грея.

И тем удивительнее видеть, как мчатся дельфины без особых видимых усилий, стремительно пронизывая толщу воды, временами почти не работая хвостом и, тем не менее, не снижая заметно скорости. И так они могут плыть, часами, а иногда и сутками не отставая от кораблей!

Технический уровень того времени и отсутствие необходимых условий для проведения опытов не позволили приступить к разгадке феномена, названного парадоксом Грея.

Во время второй мировой войны у дельфинов зарегистрировали еще более высокую скорость: они, шутя, обгоняли торпедные катера, мчавшиеся со скоростью 40 километров в час!

Загадка оставалась неразгаданной два десятилетия, пока за нее не взялся М. Крамер, сподвижник печально известного фон Брауна - создателя ракеты ФАУ-2. После разгрома гитлеровской Германии оба они нашли приют в Америке, гостеприимно распахнувшей двери для этих крупнейших специалистов ракетостроения. Секрет скорости морских обитателей заинтересовал столь далекого, казалось бы, от них человека. Дело в том, что при больших скоростях воздух оказывает противодействие движущемуся предмету, почти соизмеримое с сопротивлением воды. Крамер решил выяснить, нельзя ли, установив, что позволяет дельфинам развивать столь высокие скорости, извлечь из этих знаний пользу для ракетостроения.

Сопротивление движению тела в любой среде находится в прямой зависимости от его формы и скорости. Гладкая поверхность и хорошо обтекаемая форма тела уменьшают сопротивление движению, так как снижают завихрения потока. Чем хуже обтекаемость, тем большее количество «водоворотов» образуется при движении тела и тем большее усилие требуется для поддержания определенной скорости. Спокойный, ламинарный поток вокруг тела с плохой обтекаемостью превращается в турбулентный, вихревой, создающий дополнительное сопротивление.

Было высказано предположение, что именно благодаря идеально гладкой коже и обтекаемой форме тела дельфинов поток вокруг них остается ламинарным даже при больших скоростях, позволяя тем самым тратить значительно меньшие усилия для быстрого плавания.

Крамер испытывал в гидродинамическом канале модель, точно копирующую по форме и размерам дельфина. И хотя поверхность модели тщательно отполировали и по гладкости она даже превосходила натуральную дельфинью кожу, сопротивление среды движению модели было обычным для твердого тела: оно изменялось пропорционально квадрату скорости.

Секрет заключался явно не в гладкости покрытия.

Когда вместо модели начали буксировать тело мертвого дельфина, положение изменилось: сопротивление росло медленнее и завихрения начали появляться лишь при значительных скоростях - свыше 30 километров в час. Мягкая, податливая кожа животного каким-то образом гасила турбулентность.

Изучение ее строения показало, что она состоит из двух основных слоев: наружного, эластичного и нижнего, упругого. Крамер высказал предположение, что наружный слой реагирует на изменение давления, предшествующее срыву ламинарного потока, и прогибается в этом месте, гася начинающееся завихрение. Действительно, искусственно созданное покрытие, грубо копирующее строение кожи дельфина, при испытаниях показало неплохие результаты. Было объявлено даже, что парадокс Грея больше не существует. Американская фирма «Раббер компании» в 1958 году провела серию опытов с этим покрытием, которое получило название «ламинфло». Новая обшивка давала ощутимый эффект, но лишь для небольших судов. При увеличении размеров корабля сопротивление резко возрастало. Покрытие явно не справлялось с возникающими крупными завихрениями. Да и получившийся выигрыш в скорости не решал полностью парадокса Грея.

Очевидно, нельзя пренебрегать тем фактом, что кожа дельфина не пассивный демпфер. Возникло предположение, что нервные окончания, пронизывающие кожу животного, воспринимают незначительные колебания воды и, посылая сигналы в головной мозг, руководят сокращениями мышц, вызывая на теле дельфина своеобразную волну в тех местах, где грозит появление завихрения. Таким образом, кожа гасит возникающие завихрения, если можно так выразиться, «в самом зародыше». Американскому ученому, доктору Ф. Эсапяну якобы даже удалось заснять на фотопленку именно эту волну в виде поперечных складок на теле плавающих во Флоридском океанариуме дельфинов.

Смоделировать активные сокращения искусственного покрытия оказалось весьма трудной технической задачей. Было предложено несколько проектов. Одни из них решали проблему создания «бегущей волны» с помощью системы последовательно поддуваемого и откачиваемого воздуха из многочисленных камер, расположенных в толще покрытия. По другим проектам задача создания «бегущей волны» решалась за счет сложных механических конструкций, которые должны были ликвидировать турбулентность или за счет отсоса воды из пограничного слоя или впрыскивания в него полимерных жидкостей, обладающих пониженным коэффициентом трения. Все это было слишком сложно, а главное - дорого и поэтому не могло найти практического применения.

Нашлись и скептики, утверждавшие, что появление «бегущей волны» на теле дельфина практически не доказано, а фотография Эсапяна - не что иное как обычные жировые складки, возникающие на месте изгиба тела. Действительно, ряд складок на фотографиях, изображающих животных в момент поворота, располагался на вогнутой части туловища дельфина. На внешнем боку, где при этом маневре скорость обтекания должна быть больше, никаких складок не наблюдалось. Кроме того, мышцы дельфина находятся под толстым, до 4 сантиметров, слоем жира довольно плотной консистенции, которой, безусловно, изрядно мешал бы им управлять «бегущей волной».

В Калифорнийском университете нашлись даже специалисты, утверждавшие, что парадокс Грея не более чем миф. Четыре вида испытаний, якобы проведенных ими, не выявили у дельфинов особых скоростных качеств. К сожалению, не упоминалось, к какому виду дельфинов принадлежали эти животные и при каких условиях проводился эксперимент.

Словом, вопрос о механизме скорости дельфинов оставался открытым. Предстояло выяснить, равномерна ли упругость по всей площади тела животного, и если нет, то, как она распределяется. ...Незаметно наступил вечер. Мы вышли с Виктором из мастерской к бассейну, над которым тихо шелестели деревья. Люся неторопливо плавала по окружности. Она явно предпочитала движение против часовой стрелки. Вынырнув для вдоха, дельфиниха почти останавливалась на несколько секунд, затем снова ныряла, чтобы показаться в другой части бассейна.

Уже знакомая мне сотрудница Биостанции принесла кювету с песчанкой и ставридой. Сполоснув рыбу под краном, девушка присела на край широкой доски, нависающей над водой. Я подошел ближе, чтобы проследить за кормлением. Едва только кювета с рыбой попала в поле зрения Люси, как тотчас же она оживилась, сузила круги и приблизилась к месту ужина. Девушка взяла несколько рыбок за хвосты и опустила руку к воде. Дельфиниха медленно подплыла и аккуратно, по одной, начала брать предлагаемую рыбу. Выбрав всю зажатую в руке рыбу, Люся делала небольшой круг и снова подходила за очередной порцией. Вскоре кормилице, очевидно, надоело сидеть на доске в неудобной позе, и оставшаяся рыба была просто разбросана по бассейну. Дельфиниха, имевшая, по-видимому, хороший аппетит, мгновенно подхватила ее, не давая рыбе опуститься на дно. Кормление окончилось. Люся, постояв немного неподвижно, снова возобновила медленное кружение по бассейну.

Кара-Дагская биостанция (фото А. Титова)

Я отправился знакомиться с окрестностями. Биостанция располагалась в живописной впадине между невысоким перевалом, отделяющим ее от курортного поселка Крымское Приморье, и величавым утесом Карагач, на вершине которого все шла к своему трону венценосная пара. Рядом с лабораторным корпусом, в котором находилась также библиотека и жилые помещения, стоял бюст основателя станции - приват-доцента Московского университета Терентия Ивановича Вяземского, построившего ее на личные средства в 1907-1914 годах.

Замечательный человек, врач и разносторонний ученый, он отдал всю жизнь созданию в этом уединенном и диком уголке научного центра, куда могли бы приезжать для работы и отдыха ученые, учителя и студенты. Но его план не нашел сочувствия и поддержки. Попытка найти финансовую помощь среди московских богачей, которых Вяземский пытался прельстить создаваемым при станции санаторием, также успеха не имела. Привыкшим к роскошной жизни купцам совсем не хотелось забираться в какую-то глушь. Единственным человеком, горячо поддержавшим эту идею и давшим часть средств на постройку, был профессор Московского университета Лев Захарович Мороховец.

Вяземский, талантливый невропатолог, известность которого в Крыму была так широка, что к нему приезжали лечиться даже из Турции, весь свой заработок отдавал на достройку станции - делу, ставшему целью и смыслом его жизни. Но здоровье его было подорвано. Чувствуя упадок сил, незадолго до смерти он передает Кара-Дагскую биостанцию Обществу содействия успехам опытных наук и их практического применения имени X. С. Леденцова при Московском университете и Высшем техническом училище. 23 сентября 1914 года Вяземский умер от пневмонии, простудившись по дороге к больному.

В память об этом замечательном человеке биостанции было присвоено его имя.

Ядро книжного фонда местной библиотеки до сих пор составляет обширная литература по этнографии, геологии и археологии - более 50 тысяч книг, - собранная Вяземским. Станция сильно пострадала во время оккупации Крыма в годы войны. Часть жилых помещений и библиотеки была уничтожена, а наиболее ценные книги вывезены из СССР.

После освобождения Крыма станция возобновила свою работу и вплоть до настоящего времени является одним из крупнейших центров по изучению биологических основ освоения и рационального использования сырьевых и пищевых ресурсов Черного моря.

При станции оказался и небольшой музей, к сожалению, закрытый для публики. Мне удалось в него попасть только после того, как я нашел и упросил пустить меня заведующего музеем Найденова. В небольшой, но интересной экспозиции были представлены местная наземная и морская фауна, минералы и горные породы.

На этом первый день моего знакомства с Биостанцией закончился, и я отправился на берег моря в свою палатку. На довольствие я был принят с завтрашнего дня, поэтому, наскоро поужинав оставшимися с дороги припасами, я забрался в спальный мешок. Рядом посапывал мой сосед, с которым я тек и не успел познакомиться.

День был переполнен впечатлениями. И под равномерный убаюкивающий шум волн, перекатывающих гальку в нескольких метрах от палатки, я мгновенно уснул.