08.07.2016 | Наука

Раскрыт секрет невероятной скорости меч-рыбы

Меч-рыба – одно из самых удивительных существ в океане – напоминает людям об ушедшей эпохе дуэлей и рыцарских романов. Но в реальности этот "клюв", напоминающий саблю, более уязвим, чем можно было бы ожидать.

Фото Brian J. Skerry/National Geographic Creative

В основе мечеобразного отростка рыб есть слабое место, где отросток соединяется с черепом. Здесь кости истончаются, чтобы дать место огромной железе. Учёные обнаружили, что этот орган может быть использован для необычной цели – скоростного плавания.

Исследователи выяснили, железа производит жир, который делает голову меч-рыбы скользкой. Создавая эту жировую плёнку, железа может уменьшить лобовое сопротивление и помочь животному рассекать воду более эффективно, что способствует её невероятно быстрому плаванию.

Меч-рыба обладает мощным, но обтекаемым телом, которое буквально создано для скорости. Животные считаются одними из самых быстрых пловцов на Земле. По некоторым данным, их скорость плавания достигает 100 километров в час.

Животное использует свой "клюв", длина которого составляет 40-45 процентов длины тела, чтобы ранить и оглушить свою жертву. Но это саблеобразное образование также играет важную роль в плавании. Поверхность "клюва" является пористой и шероховатой, отмечают авторы исследования. Эту особенность учёные в предыдущих работах связывали с уменьшением лобового сопротивления, но, как оказалось, дело не только в этом.

Недавняя научная работа также выявила слабое место в основании "клюва", которое очень озадачило учёных и побудило их внимательно к нему присмотреться. По счастливой случайности, ведущий автор исследования Джон Виделер (John Videler), биолог и профессор Университета Гронингена в Голландии отсканировал пару взрослых меч-рыб в 1996 и 1997 годах, используя магнитно-резонансный томограф (МРТ). Он получил 657 изображений, показывающих внутренности рыбы, от кончика его необычного отростка до кончика хвоста.

Недавно он и его коллеги пересмотрели эти изображения, чтобы понять, может ли что-либо объяснить наличие этого слабого места рыбы. Тогда-то они и обнаружили большую железу в том месте, где этот "меч" соединяется с черепом.

Изначально исследователи считали, что железа может играть определённую роль в обонятельной системе животного, но предполагаемую связь установить не удалось. Это было делом чистой случайности, говорит Виделер, когда один из авторов исследования морской биолог Рулант Снук (Roelant Snoek) обнаружил сеть капилляров на коже, которая была связана с железой и которая выводила жир на поверхность кожи.

Учёные обнаружили, что группы пор различных размеров покрывают значительную часть головы рыбы.

Кроме того, они прогрели железу с помощью фена, чтобы стимулировать выделение жира через поры – и оно действительно начало течь, "как только железа была нагрета". По мнению специалистов, у живой рыбы железа нагревается в ходе работы мышц, расположенных вокруг глаз.

Гладкая благодаря жиру кожа более водостойка. В сочетании с текстурой мечеобразного отростка "сальная" голова уменьшает сопротивление в воде примерно на 20 процентов, считают авторы исследования.

Биологи предложили, что будущие исследования могут проверить эту гипотезу при помощи математических моделей эффективности плавания меч-рыбы, которую практически невозможно отследить в дикой природе.

Но, пожалуй, самый важный урок, приподнесённый учёным природой, состоит в том, что существует ещё много тайн, которые только предстоит разгадать даже у хорошо изученных животных, говорит Виделер.

Учёные намерены продолжить исследования. Научная работа, рассказывающая об открытии, опубликована в издании Journal of Experimental Biology.

По публикациям UkrNet