Рыба брызгун «учитывает расстояние», стреляя по добычи

05.09.2014 20:30

1048

Струи воды, что использует рыба брызгун для добычи, «настроены» таким образом, чтобы пробить с максимальным воздействием по диапазону расстояний, согласно исследованию.

Высокоскоростные камеры смогли зафиксировать процесс, когда рыба плюется водой более подробно, чтобы потом проанализировать.

Как рыба брызгун создает каждую струю? Рыба настраивает поток воды в нужное время, в результате чего целенаправленной каплей воды выстреливает по надводной мишени.

Процесс плевания происходит от точных изменений открывания рта рыбы, что может оказаться полезным в разработке сопла.

Старший автор профессор Стефан Шустер из Университета Байройт в Германии, объяснил, что струи воды и другие жидкости используются для резки или придания форм материалам в сферах, начиная от горной промышленности до медицины.

Он полагает, что на основе его нового открытия по изучению рыбы брызгуна результаты могли улучшить уже существующие технологии.

«Я никогда не видел ничего подобного. Рыба брызгун используют рот как сопло, которое изменяет свой диаметр», — сказал он. «Наиболее стандартный подход регулирования давления».

Но давление, которое рыба брызгун создает, сжимая жаберные крышки вместе, не является тайной к их баллистической точности.

Профессор Шустер и его студентка доктора философии Пегги Джераллис не нашли доказательств регуляторов давления, ни химических добавок или щелкающий движениями в воде, которая могла бы составлять способность рыб управлять стабильностью струи воды, и сосредоточить ускоряющуюся каплю во рту.

«Рыбы ничего не добавляют — они только стреляют водой, и они держат добычу на прицеле все еще во время выстрела», — сказал профессор Шустер.
«Вы должны убедить рыбу так или иначе стрелять от определенного положения — что было самой основной частью исследования».

«Они делают это только ртом изменяя диаметр. Это не простой маневр… Диаметр непрерывно изменяется».

Это является новым исследованием, изданное в «Текущей биологии», что служит первым доказательством животного, активно управляющего динамикой струи воды.

Профессор Шустер и г-жа Джераллис дрессировали двух рыб брызгунов поражать цели на расстояниях от 20 см до 60 см, под ярким светом, чтобы помочь со съемкой.

Цели были маленькими сферами, которые позволили команде вычислять вовлеченные силы.

Точность, конечно, была вознаграждена — обычно маленькой мухой. «Вы можете легко дрессировать рыбу стрелять во что-либо, что Вы хотите», — сказал профессор Шустер. «Они совершенно счастливы, если что-то съедобное падает вниз».

«Быть готовым контролировать — определяет разумное пространственное понимание. Вы должны убедить рыбу так или иначе стрелять от определенного положения. Это было самой основной частью исследования, фактически».

С терпением исследователи собрали достаточно много измерений, чтобы показать, что существенная капля воды в струе позволяет рыбе брызгуну сбить добычу — независимо от целевого расстояние.

Чтобы достигнуть этого, животные точно настраивают не только скорость, но и стабильность струи воды.

«Это означает, что физика, которую использует рыба, является намного более сложной чем ранее мы думали», — объяснил профессор Шустер.

Динамический реактивный контроль должен теперь быть добавлен к уже внушительному списку способностей этих рыбы.

Другое исследование продемонстрировало вопросы в пределах того, как рыбы брызгуны компенсируют искажение их видения над водной поверхностью, к тому, как они учатся поражать движущиеся цели, и как они точно выкидывают струю воды, которую выгоняют из себя, чтобы сформировать в водянистую ракету.

Профессор Шустер полагает, что их плюющая точность, возможно, развилась похожим способом к человеческому броску, который обсуждают некоторые теоретики, зажег сопровождающее расширение наших познавательных способностей.

Его команда также сделала полевые исследования в Таиланде, где они заметили, что рыбы охотятся в дневном свете, когда их целей немного и они далеко друг от друга. Выяснилось, что нехватка пищи или же наоборот достаток — является большим преимуществом для выживания.

Эта сила и точность требуют интеллектуальной мощи.

«Люди подсчитали, что в двойном метании диапазон требует примерно 8-кратное увеличение числа нейронов, участвующих в метании», — говорит профессор Шустер.

Так ли это, что рыбы эволюционируют в самых умных животных под водой?

«Я не думаю, что они эволюционируют в людей. Но у них есть много странных способностей, которые вы не ожидали бы от рыбы».

«Возможно, мы можем разгадать загадку, смотря более близко на их мозг, что стрельба, возможно, играла подобную, видную роль в развитие этих способностей, поскольку считается, что бросок сыграл роль в человеческом развитии».

«Это только моя сумасшедшая идея».