Стайные рыбы тратят меньше энергии в турбулентной воде, чем одиночные пловцы

Плавание в турбулентной воде даётся стайным рыбам легче, чем одиночным пловцам. К такому выводу пришло исследование, опубликованное 6 июня в журнале PLOS Biology под руководством Янфана Чжана из Гарвардского университета, США.

Авторы выдвинули «гипотезу укрытия от турбулентности». Согласно ей, движение в стае позволяет рыбам экранировать друг друга от хаотичных водных потоков, что облегчает плавание в неспокойной воде.

Эксперимент и методы

• Объект: гигантские данио (Devario aeqipinnatus).
• Условия: рыбы плавали поодиночке или в группах по восемь особей в условиях турбулентного и спокойного течения.
• Наблюдение: движение фиксировали высокоскоростные камеры.
• Измерения: с помощью респирометра определяли скорость дыхания и энергозатраты рыб.

Результаты

• Энергозатраты: стайные рыбы тратили до 79% меньше энергии в турбулентной воде по сравнению с одиночными.
• Поведение: в турбулентности рыбы в стае сбивались в более плотные группы.
• Механика плавания: одиночным рыбам приходилось работать хвостом гораздо интенсивнее, чтобы поддерживать скорость в турбулентном потоке.

Значение исследования

Результаты подтверждают «гипотезу укрытия от турбулентности» и указывают, что энергетическая эффективность передвижения могла быть одним из факторов эволюции стайного поведения. Эти данные важны для понимания экологии рыб, основ гидродинамики и могут быть применены при проектировании сред обитания для охраняемых или сдерживания инвазивных видов.

Перспективы

Авторы отмечают, что дальнейшие исследования могут быть направлены на изучение энергетики группового движения у других водных или даже летающих животных.