Гигантские шаги помогают голодным рыбам находить пищу

Голодные акулы, меч-рыбы и другие океанские хищники демонстрируют разные модели охотничьего поведения в зависимости от доступности пищи. Согласно исследованию, опубликованному на этой неделе в Nature, они используют как минимум два конкретных метода для обнаружения следующей еды.

Международная исследовательская группа под руководством профессора Дэвида Симса из Лаборатории Морской биологической ассоциации в Плимуте (Великобритания) прикрепила электронные метки к 55 особям рыб 14 различных видов: акул, тунцов, меч-рыб и луны-рыбы. Ученые отслеживали движения этих хищников, чтобы проверить, демонстрируют ли они предсказуемое поведение при изменении доступности пищи.

«Теория предсказывает, что хищники должны оставаться на месте, где пищи много, но когда ее становится мало, они должны перейти к паттерну движения, известному как полет Леви, чтобы оптимизировать поиск целей в неизвестных местах», — сказал профессор Симс.

Полет Леви — это математический паттерн «блуждания», характеризующийся гигантскими шагами (длинными, прямыми перемещениями), перемежающимися меньшими шагами. Используя эту стратегию поиска, рыбы увеличивают свои шансы найти новые скопления пищи, как бы далеко они ни были разбросаны.

Исследователи собирали подробные данные о движении, отслеживая рыб в разных средах открытого океана — от продуктивных зон (например, вокруг Галапагосских островов) до районов с более скудными пищевыми ресурсами.

Профессор Симс пояснил: «Подобно тому, как искатели сокровищ используют металлоискатели, рыбы выработали разные способы сканирования океана в поисках еды. Там, где пищи много, они остаются в этой области, ведя неторопливый поиск, почти натыкаясь на свою «добычу». Когда источник пищи истощается, они делают гигантские шаги, соответствующие паттерну Леви, чтобы найти новое место, где могут быть более успешны».

Он добавил: «Результаты нашего исследования позволяют предсказывать модели движения рыб в условиях сокращения добычи, что можно ожидать при таких изменениях окружающей среды, как истощение рыбных запасов или изменение климата. Эти знания должны помочь нам более эффективно управлять рыбными запасами в будущем».

Важность этих выводов выходит далеко за рамки морской биологии. Если столь разные виды рыб естественным образом эволюционировали к стратегиям поиска, аппроксимируемым блужданием Леви, весьма вероятно, что другие животные, и, возможно, даже люди, могут демонстрировать схожее поведение в ответ на изменения окружающей среды.

Археологические и генетические данные указывают на быстрое расселение человеческих охотников-собирателей по новым землям. Исследование Симса и его коллег может указывать на то, что поведение по типу Леви могло естественным образом развиться у ранних людей по мере их адаптации к поиску лучших условий и источников пищи.

«Гигантские шаги могут стать более распространенными как среди морских, так и среди наземных животных по мере изменения условий в ходе будущего потепления климата», — сказал Симс.