Рыбы-брызгуны точно стреляют «умело брошенной» водой

Рыбы-брызгуны охотятся, выстреливая струями воды в ничего не подозревающих насекомых, пауков или даже мелких ящериц на листьях или ветках над водой, сбивая их в воду, а затем проглатывая. Исследование, опубликованное 4 сентября в журнале Current Biology издательства Cell Press, показывает, что эти рыбы — гораздо более адаптивные и умелые стрелки, чем считалось ранее. По словам исследователей, рыбы действительно используют воду как инструмент, что делает их первым известным животным, использующим орудия, которое способно адаптивно изменять гидродинамические свойства свободной струи воды.

Польза их впечатляющего навыка очевидна.

«Основное впечатление от нашей полевой работы в Таиланде за несколько лет — стрелять практически не во что, поэтому для рыбы важна эффективность, — говорит Стефан Шустер из Университета Байройта в Германии. — Умение мощно поражать добычу на большом диапазоне расстояний окупается».

Шустер и Пегги Геруллис сделали это открытие, сначала обучив рыб поражать мишени на высоте от 20 до 60 сантиметров из определённого места. Затем они отслеживали различные аспекты формирования и распространения струи, когда рыбы стреляли.

Исследования показали, что время, необходимое для формирования массы воды на кончике струи, не является фиксированным. Вместо этого брызгуны вносят коррективы, чтобы капля воды формировалась непосредственно перед ударом. Удивительно, но рыбы достигают этого, модулируя динамику изменения поперечного сечения своего рта. Корректировки времени, которые брызгуны должны делать для мощного поражения целей на разном расстоянии, удивительно сопоставимы со «свойственной только человеку» способностью к мощному метанию, пишут исследователи.

«Одним из последних оплотов человеческой уникальности является наша способность мощно бросать камни или копья в удалённые цели, — говорит Шустер. — Это действительно впечатляющая способность, требующая — среди многих увлекательных аспектов — точного контроля времени движения. Считается, что эта способность заставила наш мозг увеличиться, вмещая гораздо больше нейронов для обеспечения точности. С таким количеством нейронов их можно было использовать и для других задач, помимо применения для мощных бросков. Примечательно, что та же логика может быть применена и к рыбам-брызгунам».

Он добавляет, что механизм, который рыбы используют для столь точного управления водой, может найти применение и в созданных человеком соплах, отмечая, что регулируемые струи — большой бизнес во многих отраслях, включая медицину.

«Самая большая проблема — как изменить абразивные свойства струи, — говорит Шустер. — Обычно это делается путём модуляции давления на выходе или изменения абразивных добавок в струе. Мы не знаем никого, кто фактически использовал бы динамически регулируемый клапан».