نگاهى به هيدروديناميك حركت در دلفين ها
 در اوايل دهه هفتاد يك زيست شناس روسى به نام جى آليف  در صدد يافتن توضيحى براى يك معماى ديرينه برآمد. چهار دهه پيش از آن، جيمز گرى  جانورشناس انگليسى توانسته بود ميزان نيرويى كه دلفين ها براى شنا كردن احتياج دارند را برآورد كند. اين بر آورد براساس تعدادى اصول ساده مكانيك سيالات صورت گرفته بود كه براى جابه جايى اجسام در آب به كار گرفته مى شوند. با استفاده از اصول فيزيولوژيك، مقدار نيروى توليد شده توسط ماهيچه هاى دلفين نيز به دست آمده بود. وقتى كه اين دو نيرو با يكديگر مورد مقايسه قرار گرفتند نتايج به دست آمده غافلگيركننده از آب در آمد. اين دو عدد نه تنها با هم هيچ همخوانى نداشتند بلكه قدرت مورد نياز براى شناى دلفين ها ۷ مرتبه بيشتر از مقدارى بود كه به طور بالقوه توسط ماهيچه ها توليد مى گرديد. آليف معتقد بود چين هاى پوستى تشكيل شده به هنگام شناى سريع يك دلفين داراى خصوصيات هيدروديناميك ويژه اى بوده و اساساً موجب سهولت حركت دلفين ها در آب مى شود. وى براى آزمون اين فرضيه، تيمى از شناگران حرفه اى زن را گردهم آورده و از آنان خواست لباس هايى كه كاملاً به بدن آنها مى چسبيد را پوشيده و سپس با سرعت بالا اقدام به شنا كنند. از آنجا كه اين شناگران دقيقاً صاحب همان مقدار چربى زيرپوستى شده بودند كه دلفين ها دارا هستند بنابراين، كاملاً زير آب مانده و در آنجا شنا مى كردند. در صورتى كه شناگران داراى مقادير چربى كمترى باشند وضعيت متفاوت مى شد. وقتى كه شناگران اين پوشش ها را به تن نداشتند چين هاى مشابه پوستى تشكيل شده بر روى بدن آنها افزايش مى يافت. اندازه گيرى هاى آليف نشان داد كه اين چين ها نه تنها باعث سهولت حركت نمى شوند بلكه حركت شناگران ر ا نيز كند مى كنند و بدين ترتيب راز انرژى و قدرت دلفين ها كاملاً حل نشده و جواب قانع كننده اى براى توجيه آن پيدا نشد. اخيراً پارادوكس گرى، جيم روهر  كه يك فيزيكدان غيرنظامى بوده و با نيروى دريايى ايالات متحده فعاليت مى كند و همچنين مايكل لاتز  زيست شناس دريايى انستيتو اقيانوس شناسى اسكريپس را واداشت كه هيدروديناميك دلفين ها را به شيوه اى جديد و كاملاً متفاوت با روش قبلى مورد بررسى قرار دهند. اين دو دانشمند به جاى كمك گرفتن از شناگران حرفه اى از خودراضى تصميم گرفتند كه از تعدادى از موجودات تك سلولى محجوب و فروتن به نام دينو فلاژلاته ها كمك بگيرند _ گونه مورد مطالعه آنها Lingulodinium polyedrum بود. تاكنون دانشمندان دريافته اند كه اين پلانكتون هاى دريايى در پاسخ به تحريكات مكانيكى از خود نور ساطع مى كنند. از آنچه در مقالات علمى آمده چنين بر مى آيد كه تنها با ايجاد اندكى تلاطم در آب مى توان شاهد يك آتش بازى واقعى در آب بود. اما پس از مطالعه اين موجودات در آزمايشگاه، لاتز و روهر كشف كردند كه جريان لايه لايه اى آب نيز مى تواند موجب چنين پرتوافشانى زيستى شود. لاتز و روهر پس از درك اين مسئله و همچنين بااستفاده از دوربين هاى ويديويى كه قادر به فيلمبردارى در نوركم بودند قايقى اجاره كرده و در يك شب كاملاً تاريك به خليج سن ديه گو رفتند تا ببينند مى توانند چيز بيشترى در مورد خصوصيات هيدروديناميك دلفين ها دريابند يا خير. اگرچه آنها توانستند به كمك خصوصيات نورتابى زيستى پلانكتون ها، دلفين ها را به هنگام شنا ديده و فيلمبردارى كنند اما شرايط حاكم بر جزيره مشكلاتى را در هنگام تحقيق آنها پديد آورد . نه تنها مى بايست موجودات نورتاباننده به قدر كافى در آب حضور داشته باشند و دلفين ها نيز كاملاً دوستانه رفتار كنند بلكه براى انجام بهتر آزمايش همچنين نياز به تاريكى مطلق محيط است. در واقع براى انجام آزمايش تنها روشنايى حاصل از حضور ماه در آسمان كفايت مى كند، در صورتى كه طبيعت كاملاً با دانشمندان همكارى كند نور شهر آنها را از پاى درآورده و خواهد كشت. لاتز و روهر براى به حداقل رساندن ميزان خطاى خود چادر بزرگى را بر روى يك شبه جزيره شناور برپا كردند- اين شبه جزيره ها متعلق به برنامه پستانداران دريايى نيروى دريايى در خليج سن ديه گو بود. با كمك تعدادى مربى حيوانات نيروى دريايى، آنها دلفين ها را وادار به شنا در داخل شبه جزيره هاى تاريك كردند. در اطراف اين شبه جزيره ها دوربين ها آماده بودند تا در نور كم فيلمى هيجان انگيز از شناى دلفين ها تهيه كنند. با كمك هاله سبز- آبى حاصل از نورتابى زيستى پلانكتون ها در اطراف دلفين هاى در حال حركت، لاتز و روهر قادر بودند كه جريان آب را در اطراف موجودات اندازه گيرى كنند- در اين حالت، دوربين ها درست در زير دلفين هاى در حال شنا بودند. تحقيقات لاتز و روهر نشان داد كه لايه مرزى هيدروديناميك معمولاً در قسمت جلو بسيار نازك بوده و برخلاف آن چيزى كه از مكانيك سيالات ساده انتظار داريم، جريان در طرفين جانور از بدنش جدا نمى شود. با پى بردن به عدم جدا شدن جريان آب از بدن دلفين شايد بتوان به علت اشتباه بودن اندازه گيرى گرى پى برد. اما پاسخ كامل و اصلى اين مسئله مى تواند بسيار پيش پا افتاده و ملال آور باشد. فرانك فيش  زيست شناس دانشگاه چستر پنسيلوانيا مى گويد: «ساده ترين جوابى كه مى توان داد اين است كه دلفين ها با آن سرعتى كه افراد گمان مى كنند حركت نمى كنند.» گرى فرض كرده بود كه دلفين ها مى توانند با سرعتى معادل ۲۰ گره شنا كنند در حالى كه برآوردهاى صورت گرفته در اين اواخر نشان داده است كه دلفين ها نمى توانند با سرعتى بيش از ۱۵ گره شنا كنند. از آنجا كه انرژى مصرف شده در زير آب با توان ۳ سرعت نسبت مستقيم دارد بنابراين، اين اختلاف به تنهايى خود بيش از آن انرژى مورد نيازى است كه بر اساس محاسبات تئوريك به دست آمده بود. اختلافات ساده ديگر مثلاً اختلاف ميان ماهيچه هاى دلفين ها و ماهيچه هاى انسان- گرى در تحقيقات خود از زنان شناگر استفاده كرده بود- از جمله عوامل ديگرى بود كه باعث ايجاد اين ناهمخوانى ها شده بود. اما سئوال اصلى همچنان باقى است: چرا جريان آب به آرامى از بالاى بدن يك دلفين حركت مى كند بدون آنكه به شيوه اى كه تئورى هيدروديناميك پيش بينى مى كند از بدن فاصله گرفته و جدا شود؟ فيش قصد دارد در حل اين معما به روهر ملحق شود اما معتقد است كه مى بايست سنجيده تر از گذشته وارد عمل شد. او مى گويد: «اگر ما پول كافى داشته باشيم و تمامى موانع موجود بر سر راه نيز به ترتيب چيده شده باشند ممكن است بتوانيم به جواب قابل قبولى دست يافته و كار را به پايان برسانيم.»
 برگرفته از کتاب نگاهى به هيدروديناميك حركت در دلفين ها راز قدرت دلفين ها ديويد اشنايدر ترجمه: زينب همتى
منابع :
 www.AmericanScientist.org
 http://sharghnewspaper.com/831014/html/scienc.htm
http://mehr-tahghigh.blogfa.com
 
*نام و نام خانوادگي :

پست الکترونيکي :

*مطلب :
۱) نظراتی را که حاوی توهین، هتاکی و افترا باشد را منتشر نخواهد کرد .
۲) از انتشار نظراتی که فاقد محتوا بوده و صرفا انعکاس واکنشهای احساسی باشد جلوگیری خواهد شد .
۳) لطفا جهت بوجود نیامدن مسائل حقوقی از نوشتن نام مسئولین و شخصیت ها تحت هر شرایطی خودداری نمائید .
۴) لطفا از نوشتن نظرات خود به صورت حروف لاتین (فینگلیش) خودداری نمایید .