Исследователи из Университета Джонса Хопкинса нашли одну из возможных причин того, почему рыбы предпочитают передвигаться косяками, а не поодиночке. По мнению ученых, эти знания помогут создавать более бесшумные подводные лодки.
Ученые выяснили одну из возможных причин, почему рыбы плавают стаями, а не поодиночке / © Uxbona, ru.wikipedia.org
Как правило, в стаи сбиваются рыбы одного вида, большинство из которых находятся в одинаковой фазе жизненного цикла. Около четверти всех известных науке видов проводят в таких косяках всю жизнь. Обычно это мелкие пелагические рыбы вроде сельди и анчоусов. Примерно половина видов живут в стаях только часть жизни — обычно до наступления половой зрелости.
Плавание в стае удобно для рыб по многим причинам. В первую очередь это защита от хищников. Когда особей много, они с большей вероятностью распознают угрозу, чем одна. Кроме того, находясь в массе сородичей, шансов быть пойманным меньше. Стая помогает рыбам эффективнее мигрировать, искать пищу или партнера для спаривания.
Ученые из Университета Джонса Хопкинса (США) нашли новую возможную причину того, почему многим рыбам эффективнее передвигаться в стаях, чем поодиночке. Выводы исследователей представлены в журнале Bioinspiration & Biomimetics. Они создали 3D-модель передвижения косяка скумбрий, чтобы сымитировать различное число плавающих рыб. При этом ученые изменяли строение стаи, а также то, насколько близко скумбрии подплывали друг к другу, и степень синхронизации их движений.
Исследователи выяснили, что стая, которая двигается хвостовыми плавниками не синхронно, потрясающе эффективна в плане снижения шума: косяк из семи рыб издавал звуки не громче одной особи. Таким образом, звуки каждой «гасили» друг друга. Если же рыбы взмахивали хвостами одновременно, то звуки, наоборот, суммировались. Чем больше рыб присоединялось к стае, тем больше снижался и шум. Поэтому для хищников, например акул, эти звуки могут быть сигналом к тому, что они имеют дело не с группой, а с одной особью.
«Звук — это волна. Две волны могут либо складываться, если находятся в одной фазе, либо нейтрализовать другу друга, если их фазы различны. Конечно, речь идет об очень слабых звуках, которые едва различимы для слуха человека», — пояснил один из авторов исследования Раджат Миттал (Rajat Mittal).
Помимо уменьшения звука, несинхронное движение хвостовых плавников также создает взаимодействие с потоком воды между рыбами, что позволяет последним плыть быстрее, затрачивая при этом меньше энергии. Эти выводы, как предположили ученые, могут оказаться полезными при проектировании и эксплуатации вдохновленных природой транспортных средств.
