Изненадващо ново изследване установи, че рибите плуват в стада не просто защото има по-малък шанс да бъдат избрани от гладен хищник, а защото те могат да се прикрият, без да издават повече привличащ вниманието шум, отколкото ако плуват сами.
Тази екипна способност означава, че стадата риби са толкова скрити, че хищник в близост, но не може да види, може лесно да сбърка стадата с една риба, или обратно.
И инженерите от университета Джон Хопкинс в Балтимор, САЩ са разработили как стайните риби постигат този полезен объркващ ефект – и смятат, че тяхното откритие има значителни последици за проектирането и експлоатацията на по-тихи подводници и AUV.
Екипът създаде 3D симулации на обикновена скумрия, самостоятелно или в стада от до девет риби. „Широко известно е, че плуването на групи осигурява на рибите допълнителна защита от хищници, но ние се съмняваме дали то също допринася за намаляване на техния шум“, казва старши автор Ратай Митал.
„Нашите резултати предполагат, че значителното намаляване на акустичния им подпис при плуване в групи, в сравнение със самостоятелното плуване, може наистина да бъде друг фактор, движещ формирането на рибни стада.“
Синхронизиране на опашката
Изследователите са успели да променят симулираните формации на риби, колко близо са плували една до друга и степента, до която движенията им са били синхронизирани.
Моделът не е специфичен за скумрията, но се прилага за други риби, които се задвижват с помощта на опашните си перки – и основният ключ към намаляването на звука в стадата беше времето на пляскане с опашка.
Ако пасажерните риби махат с опашките си едновременно, звукът ще се натрупа – но ако редуват маханията, допълнителните звуци се отменят до степен, че ято от седем риби не може да звучи по-силно от една.
„Звукът е вълна“, обяснява Митал. „Две вълни могат или да се сумират, ако са точно във фаза, или могат да се отменят взаимно, ако са точно извън фаза. Това е нещо, което се случва тук, въпреки че говорим за слаби звуци, които едва ли ще бъдат чути от човек.
„Хищник, като акула, може да го възприеме като чуване на самотна риба вместо група. Това може да има значителни последици за плячката.
Координираното пляскане с опашка обаче не е жизненоважно: „Простото да бъдем заедно и да плуваме по всякакъв начин допринася за намаляване на звуковия подпис“, съобщава Митал.
Взаимодействие на потока
Освен че намалява звука, пляскането на опашката също генерира „взаимодействие на потока“ между рибите, което им позволява да плуват по-бързо, но използват по-малко енергия. „Откриваме, че намаляването на шума, генериран от потока, не трябва да идва за сметка на производителността“, казва водещият автор и студент от Johns Hopkins Ji Zhou.
„Открихме случаи, при които значително намаляване на шума е придружено от забележимо увеличаване на тягата на глава от населението, поради хидродинамичните взаимодействия между плувците.“
Ползите от намаляването на звука на рибните пасажи се появяват в момента, в който две плуващи риби обединят усилията си, установи екипът, като намаляването на шума нараства с нарастването на броя на рибите, които се присъединяват към едно ято, въпреки че се смята, че има точка, след която ползите могат да отпаднат.
Изследователите, които планират да добавят океанска турбуленция към своите модели и да създадат симулации, които позволяват на рибите да плуват по-свободно, току-що публикуваха изследването си в Биовдъхновение и биомиметика.
Също така прочетете: Обратно към училището за риба
