Ученые из Университета Джонса Хопкинса обнаружили один из возможных мотивов, побуждающих рыб передвигаться группами, а не по одному. По их мнению, полученные сведения способны способствовать разработке более тихих подводных лодок.
По обыкновению, рыбы одного вида собираются в стаи, где большая часть находится в одинаковой фазе жизненного цикла. Около четверти из всех известных науке видов проводят жизнь в таких косяках. Чаще всего это мелкие пелагические рыбы, такие как сельдь и анчоус. Примерно половина видов живут в стаях лишь часть жизни — обычно до достижения половой зрелости.
Плавание в стае удобно рыбам по нескольким причинам: защита от хищников, более эффективная миграция, поиск пищи и партнёра для спаривания. Многочисленность стаи увеличивает шансы распознать угрозу и снижает вероятность быть пойманным.
Учёные из Университета Джонса Хопкинса выяснили одну из причин, по которой многим рыбам удобнее передвигаться группами, чем в одиночку. представлены в журнале Bioinspiration & BiomimeticsСоздатели построили 3D-модель движения косяка скумбрий для симуляции различных количеств плавающих рыб. Ученые изменяли строение стаи, а также расстояние между скумбрией и степень синхронизации их движений.
В исследовании установлено, что стая рыб, движущаяся с несинхронными движениями хвостами, демонстрирует высокую эффективность в подавлении шума: косяк из семи особей издавал звуки не громче одной рыбы. Звуки отдельных особей взаимно «гасили» друг друга. При синхронных взмахах хвостов звуки суммировались. Рост численности стаи приводил к снижению шума. Поэтому хищники, например акулы, могут воспринимать эти звуки как сигнал о том, что перед ними не группа рыб, а одинокая особь.
Звук представляет собой волну. Две волны могут сходиться, если находятся в одной фазе, или взаимно погашать, если их фазы различаются. Раджат Миттал, один из авторов исследования, уточнил, что речь идет о весьма слабых звуках, едва различимых для человека.
Кроме ослабления шума, асинхронное движение хвостовых плавников образует взаимодействие с потоком воды между рыбами, что дает им возможность двигаться быстрее, расходуя при этом меньше энергии.