Странные полёты помогают акулам искать добычу
Рыбам на заметку: акула – хищник не только грозный, но и наделённый особыми свойствами. Под этим готовы подписаться две группы биологов. Первая поняла, что обоняние акул имеет собственные секреты.
Вторая узнала, что маршруты оголодавших хищников возможно парадоксально сравнить с полётами частиц, не владеющих кроме того крупицами сознания.
Первое открытие сделали эксперты университета Южной Флориды (USF). Команда Джейн Гардинер (Jayne Gardiner) решила узнать, что для акул имеет бoльшее значение: концентрация приятного для хищника запаха жертвы либо же время, в то время, когда запах дошёл до каждой из её ноздрей.
Поясним. Каждая потенциальная добыча (будь она живой, мёртвой либо легко раненой) оставляет в воде след вкусных запахов. Акулы ориентируются по ним, в то время, когда разыскивают собственный очередной обед.
Обоняние животного весьма острое, и биологи думали, что ответ о том, куда развернуть – налево либо направо, животное принимает, мгновенно определяя, около какой ноздри запахов больше (другими словами где выше концентрация).
Джейн и её сотрудники высказали предположение, что такая техника хоть и логична, но на её реализацию у акулы может уйти через чур много времени. Запахи в воде перемешиваются весьма скоро и хаотично. Получается, что хищнику, дабы вычислить положение жертвы, нужно в течение нескольких мин. сравнивать приходящие сигналы с некой средней концентрацией.
Американские куньи акулы – маленькие хищники серо-коричневого цвета. Обитают по большей части в акватории США на западе Атлантики. Будучи в основном ночными хищниками, питаются маленькими ракообразными, такими как креветки и крабы.
Наряду с этим надеются M. canis по большей части на «показания» боковой линии и носа (фото USF).
А что, в случае если определяющим причиной есть время? Гардинер решила проверить предположения в опыте. Для этого учёные поместили на голову восьми американских куньих акул (Mustelus canis) особые устройства с трубками, каковые производили в воду недалеко от ноздрей хищников особенный «суп» из кальмаров.
Сперва запах подавался к одной ноздре, позже к второй (задержку иногда поменяли).
Оказалось, что в случае если временная отличие между «действиями» составляла от 0,1 до 0,5 секунды, акулы разворачивали морды в ту сторону, откуда пришёл первый сигнал. В случае если же временной отличия не было либо она продолжалась больше секунды, то акулы с однообразной частотой поворачивали в обе стороны, пишут авторы изучения в статье в издании Current Biology.
Джейн вспоминает пара изучений последних лет, каковые доказали, что ориентировка только на концентрацию молекул может направить по неправильному пути. в один раз учёные применяли краски, светящиеся при наведении на них лазера.
Стало известно, что пиковые концентрации веществ смогут наблюдаться кроме того на громадном расстоянии от источника запаха (фото USF).
Во второй части опыта биологи удостоверились в надежности реакцию хищников на концентрацию запахов. К одной ноздре учёные подавали разведённый «бульон», а через полсекунды к второй впрыскивался полноценный «суп». Но и в этом случае M. canis реагировали поворотом тела в сторону первого сигнала. «Неизменно ключевую роль игралось время», — говорит Гардинер в пресс-релизе университета.
Возможно, по данной несложной причине молотоголовые акулы слывут более стремительными, чем их собратья, охотниками. Они способны стремительнее вычислить, где находится занимательная им жертва, и, в полной мере быть может, не в последнюю очередь за счет того, что их ноздри очень сильно разнесены в пространстве.
На громадной скорости передвижения простая акула может и не подметить отличие во времени появления запаха в ноздрях, «молотам» же в этом смысле значительно несложнее. Оттого их охота более стремительная и результативная. Но, эту догадку ещё необходимо проверить на самих Sphyrnidae.
Любопытно, что в ходе эволюции акулы перешли от широких к узким мордам, другими словами нынешняя черта, не обращая внимания на всю собственную очевидную важность, не являлась определяющей.
«Многие существа владеют двумя отдельными органами эмоций, к примеру ноздрями либо антеннами. Неизменно считалось, словно бы с их помощью животные определяют как раз концентрацию нужных молекул в среде, отвечая на самый сильный сигнал. Но в движущейся воде, как при сильном, неизменно меняющем направление ветре, выяснить положение источника весьма сложно», — отмечает Джейн.
В опыте учавствовали шёлковые акулы (на фото), желтопёрые тунцы, голубые марлины, рыбы и китовые акулы-мечи (фото с сайта physicsworld.com).
Второе открытие в собственности учёным Швейцарии, Португалии, США, Великобритании и Ирландии. Их, действительно, вряд ли возможно назвать первооткрывателями. Так как они скорее подтвердили прошлые предположения научного сообщества.
Но для начала о самом изучении. Биологи совершили, пожалуй, самый широкий анализ траекторий перемещения морских хищников. Ими были записаны и изучены порядка 13 миллионов передвижений 55 животных, относящихся к 14 разным видам. «Оборудованные» радиомаячками хищники Атлантического и Негромкого океанов наплавали в общем итоге 5700 дней.
Впечатляющий массив данных!
Стало известно, что животные в отыскивании добычи далеко не всегда двигаются хаотично (как происходит броуновское перемещение частиц). На территориях, не через чур богатых пищей, они «переключаются» на технику полётов Леви (Levy flight) – случайную смесь бросков на маленькие и долгие расстояния.
Двумерный пример полёта Леви, складывающийся из тысячи «шагов» (иллюстрация Wikimedia Commons).
Такое поведение, действительно, не рыб, а частиц много раз обрисовывали физики. Сейчас кое-какие научные группы пробовали найти наличие полётов Леви и у живых существ, но никаких окончательных, признанных всеми выводов сделано не было.
В это же время компьютерные модели показывают, что именно полёты Леви – самая подходящая для голодающих хищников тактика: шансы случайно встретить жертву существенно увеличиваются.
Сегодняшний анализ предоставляет уверенное подтверждение того, что полёты Леви однако употребляются в живой природе, в частности морскими хищниками. С выводами статьи в издании Nature соглашаются многие учёные.
Соотношение типов поведения (хаотичного и полётов Леви) на богатой (на обоих графиках правая пара столбцов) и бедной пищей территориях (фото Nature).
Открытие поднимает массу вопросов, отмечает Wired: инстинктивное ли это поведение либо же купленное, характерно ли оно отдельным особям либо же по каким-то своим законам распространяется на группы, как оно трансформировалось в ходе эволюции.
«Поведение животных значительно пластичнее, чем мы вычисляли ранее. Точно у них в запасе ещё масса моделей и стратегий передвижения», — подводит результат один из исследователей Николас Пэйд (Nicolas Pade).
Кстати, несколько доктора наук Дэвида Симса (David Sims) из английского Морской биологической ассоциации, к которой «приквартирован» Пэйд, планирует заняться изучением передвижений животных, находящихся ниже по пищевой цепи, – осьминогов а также морских улиток.
Ещё одним кандидатом есть «живое ископаемое» – головоногий моллюск наутилус, что остановился в собственной эволюции ещё сотню миллионов лет назад. Преподнесут ли сюрприз все эти существа, заметим через пару-тройку лет.
