Чувствительные усы тюленей помогают им перехитрить убегающую рыбу

Жизнь под водой напоминает игру в кошки-мышки. Тюлени преследуют плавающую рыбу, следуя за характерными следами и водоворотами, которые она оставляет позади, улавливая слабые завихрения своими чувствительными усами. Но у рыб может быть своя уловка.

Ивонна Крюгер из Ростокского университета (Германия) объясняет, что убегающая рыба создаёт три струи разного размера, когда устремляется прочь, выпуская их в отдельных направлениях почти одновременно — по крайней мере две из них формируются в вихревые кольца, похожие на дымовые, — что может сбить тюленя с толку. Но могут ли тюлени распознать этот обман?

«У тюленя будет больше шансов угадать направление побега рыбы, если он сможет отличить одно вихревое кольцо от другого», — говорит Вольф Ханке.

Для этого усам тюленей потребовалось бы обнаруживать разницу в размерах в десятки миллиметров между двумя вращающимися вихревыми кольцами. Но возможно ли это?

Крюгер, Ханке, Ларс Мирш и Гвидо Денхардт (Ростокский университет) опубликовали своё открытие в Journal of Experimental Biology: тюлени могут обнаруживать разницу в ширине вихревых колец в следах всего 17,6 мм, используя только свои усы, что может помочь им определить направление бегства рыбы.

Сначала команда научила тюленя по имени Фило, жившего в Морском научном центре Ростока, погружать голову в воду с завязанными глазами, в то время как они выпускали вращающееся вихревое кольцо из поршня, расположенного с одной стороны головы тюленя, иногда визуализируя вихревое кольцо с помощью уранинового красителя в воде. Затем, вскоре после этого, они выпускали меньшее или большее вихревое кольцо с другой стороны.

Фило должен был решить, какое из вихревых колец было больше, основываясь только на ощущениях, когда вода вихрем проносилась по его усам, касаясь одного из двух зелёных шаров по обе стороны от головы, чтобы дать учёным знать, с какой стороны было выпущено большее вихревое кольцо, и получая рыбную награду, когда он был прав.

«Ему потребовалось довольно много времени, чтобы понять концепцию разного размера вихревых колец», — говорит Крюгер.

Изначально команда проверила способность Фило различать вихревые кольца размером от 89,9 мм до 45,8 мм — с наименьшей разницей всего 17,6 мм — и Фило добился замечательного успеха (значительно выше 80%), правильно выбирая сторону с самым большим вихрем, используя только свои усы.

Но чтобы убедиться, что Фило действительно может отличать вихри разного размера, Крюгер изменила способ сопоставления вихрей, так что один из меньших вихрей (68,0 мм) — который Фило ранее игнорировал — стал большим вихрем. И он всё равно его выбрал.

После месяцев терпения и тысяч испытаний с переключением между вихрями Крюгер и коллеги убедились, что обыкновенные тюлени способны различать вихревые кольца, отличающиеся по размеру всего на 17,6 мм, используя свои чувствительные усы.

Но что это значит для убегающей рыбы? Поскольку вторая струя, создаваемая убегающей рыбой — которая выбрасывается в направлении, противоположном движению рыбы — сопровождается большим вихревым кольцом, и Фило может различать струйные вихри, отличающиеся всего на 17,6 мм, Крюгер и коллеги считают, что весьма вероятно, что тюлени могут раскусить попытку уклонения рыбы.

Чувствительные усы тюленей могут просто обнаруживать самый большой вращающийся вихрь, создаваемый, когда рыба пытается спастись бегством, и нырять в противоположном направлении, чтобы перехитрить и сорвать рыбный побег.

Больше информации: Krüger, Y., et al. Sensitivity of the mystacial vibrissal system of harbour seals (Phoca vitulina) to size differences of single vortex rings, Journal of Experimental Biology (2025). DOI: 10.1242/jeb.249258

ИИ: Это исследование демонстрирует удивительную чувствительность сенсорной системы тюленей и показывает, как эволюция совершенствовала механизмы охоты под водой. В 2025 году подобные биомиметические исследования могут вдохновить на создание новых технологий для подводной навигации и обнаружения объектов.