Подводный стрелок
Содержание
Ключевые моменты
- Рыба-лучник выплевывает струи воды, чтобы отогнать насекомых и другую мелкую добычу с веток над водой.
- Быстрые маневры ласт тесно связаны со стрельбой, в частности, быстрое движение грудных плавников вперед.
- Эти точно синхронизированные движения плавников необходимы для стабилизации стрелка от отдачи при выпуске водяной струи.
- Рыбы-лучники обладают несколькими поведенческими адаптациями, которые позволяют им охотиться на наземную добычу.
Стефан Шустер, профессор физиологии животных из Университета Байройта в Германии, провел большую часть последних двух десятилетий, погружаясь в необычные способности рыбы-лучника. Эти маленькие рыбы, обитающие в устьях мангровых зарослей в Юго-Восточной Азии и Австралии, известны одним своеобразным поведением: их уникальным методом охоты на наземную добычу.
Рыба-лучник выплевывает струи воды, чтобы вытеснить насекомых и других мелких животных, покоящихся на ветках или листьях над поверхностью воды. Рыба удивительно точная стрельба, способная сбить добычу на высоту до 3 м (10 футов) над поверхностью воды. (Посмотрите видео о поведении здесь.)
И, по словам Шустера и других, кто с ними работает, рыба-лучник с радостью стреляет практически во что угодно.
«Вы можете научить их стрелять по искусственным объектам, которые не падают в воду, и вознаградить их чем-нибудь еще», - говорит он. «Это делает возможным множество экспериментов со стрельбой. И у всех в лаборатории создается впечатление, что им на самом деле весело участвовать в экспериментах! »
Плевать взять
Несколько лет назад Шустер и его коллега Пегги Геруллис в рамках одного исследования обучили рыбу-лучника стрелять водными струями с фиксированных позиций в своих резервуарах. Они обнаружили, что рыбы открывают и закрывают рты, чтобы тонко регулировать форму и скорость своих струй в зависимости от расстояния до цели.
Во время анализа скоростных видеороликов двух дрессированных рыб исследователи заметили нечто странное. Рыбы-лучники были неподвижны, когда они выпустили свои струи. Но прямо перед выстрелом рыба начала двигать грудными плавниками вперед. Эти движения оказались связаны со стрельбой.
Поэтому Шустер и Геруллис снова проанализировали свои видео, на этот раз не сводя глаз с плавников. Они также обратились к коллеге-исследователю рыбы-лучника Кэролайн Рейнель, которая искала движения плавников в видеороликах экспериментов с неподготовленной стрельбой-лучником. Она обнаружила, что движения плавников точно согласовывались с каждым выстрелом рыбы-лучника.
«Все мы находили впечатляющим то, что каждая рыба делала этот быстрый передний взмах грудных плавников», - говорит Шустер. «Мы считаем, что это важный и ранее упускаемый из виду компонент стрельбы из лука».
Небольшая помощь от моих плавников
В статье, опубликованной в Журнал экспериментальной биологии , Шустер, Геруллис и Райнель описывают эти характерные быстрые маневры ласт и демонстрируют, что они синхронизированы со стрельбой.
Исследователи обнаружили, что незадолго до каждого выстрела, когда рыба неподвижна, ее грудные плавники начинают быстро взмахивать вперед. Начало и продолжительность этого движения вперед, казалось, зависели от высоты цели.
Шустер и его коллеги говорят, что движения плавников, вероятно, играют роль в уникальной способности рыбы-лучника стрелять мощными водными струями на большие расстояния. Время маневров ласт относительно ожидаемой силы отдачи от струи предполагает, что они необходимы для поддержания устойчивости стреляющей рыбы.
«Это лишь одна из поведенческих специализаций, которые делают рыбу-лучника увлекательной», - говорит Шустер. «Вероятно, сумма их способностей делает эту рыбу такой особенной».
Множество поведенческих адаптаций
В природе лучники окружены многочисленными конкурентами. Если одна рыба-лучник успешно вытесняет наземную добычу и падает на поверхность воды, стрелок должен принимать быстрые и точные решения, чтобы добраться туда раньше любой другой рыбы.
«Если бы все, что мог сделать рыба-лучник, было добычей, она была бы потеряна», - говорит Шустер. Другие рыбы, некоторые из которых лучше приспособлены для обнаружения волн на поверхности воды, потенциально могут опередить стрелка до места, где упала добыча.
По словам Шустера, каждый выстрел рыбы-лучника требует ряда сложных вычислений: рыба не только должна направлять свои водные струи, компенсируя преломление и расстояние, но также должна точно определять, куда приземлится их добыча, и добираться туда первой.
Шустер исследует эти высокоскоростные решения на рыбе-лучнике и обнаружил, что, наблюдая за первоначальным движением падающей добычи, рыба делает быструю остановку, которая поворачивает ее туда, где она приземлится, и дает им скорость, чтобы прибыть одновременно с добыча.
«Это означает, что как только что-то начинает падать, рыба уже направляется в нужное место, прежде чем другая рыба даже заметит, что что-то произошло», - говорит Шустер. «И они принимают его решение практически мгновенно, достаточно всего 40 мс».
Шустер говорит, что даже с учетом этих недавних открытий наши знания о рыбе-лучнике все еще ограничены.
«Последние 20 лет рыба-лучник всегда удивляла», - говорит он.
«Есть лишь некоторые виды животных, которые должны уметь делать удивительные вещи, чтобы выжить. Если вы посмотрите все ближе и ближе, вы всегда найдете больше ».
Популярное
Почему некоторым людям так трудно извиняться
