
海豹敏感的胡须是阻止鱼类逃脱的关键 。PHOTO: Ernest Boyd on Unsplash
据生物学家公司:海浪下的生活可能是一场猫捉老鼠的游戏 。海豹通过追踪它们留下的尾迹和旋转漩涡来追逐游动的鱼,用它们敏感的胡须感知微弱的漩涡 。但鱼可能会耍花招 。
来自德国罗斯托克大学的Yvonne Krüger解释说,逃逸的鱼类在逃跑时会产生三股不同大小的射流,几乎同时向各个方向喷射——其中至少有两股形成涡流环,就像烟雾环一样——这可能会混淆海豹 。但海豹能看穿这种欺骗吗?
沃尔夫-汉克说:“如果海豹能分辨出两个涡流环之间的区别,它就有更好的机会猜测鱼的逃跑方向 。” 。为了做到这一点,海豹的胡须需要检测到两个旋转涡流环之间数十毫米的尺寸差异 。但这有可能吗?
Krüger、Hanke、Lars Miersch和Guido Dehnhardt(罗斯托克大学)在《实验生物学杂志》上发表了他们的发现,即海豹可以仅使用胡须检测到17.6mm尾流中涡流环宽度的差异,这可以帮助它们检测到逃跑的鱼的方向 。
首先 , 研究小组教了一只名叫Filou的斑海豹(Phoca vitulina),他住在罗斯托克的海洋科学中心 , 在蒙着眼睛的情况下将头部浸入水中,因为他们从位于海豹头部一侧的活塞中释放了一个旋转的涡环,偶尔会看到水中含有铀染料的涡环 。然后,不久之后 , 他们在另一侧释放了一个更小或更大的涡流环 。
费罗不得不根据水在他的胡须上旋转的感觉来决定哪个涡流环更大,敲击他头部两侧的两个绿色球中的一个,让科学家知道哪一侧产生了更大的涡流环,并在他正确的时候获得鱼奖励 。Krüger说:“他花了很长时间才掌握了不同涡流环尺寸的概念 。” 。
最初 , 该团队测试了Filou区分大小从89.9毫米到45.8毫米的涡流环的能力,最小的差异仅为17.6毫米,Filou非常成功(远高于80%),仅使用胡须正确选择了涡流最大的一侧 。
但为了确保费罗真的能区分不同大小的涡流,克鲁格改变了涡流配对的方式,使费罗之前忽略的一个较小的涡流(68.0毫米)变成了较大的涡流 。他还是把它挑出来了 。
经过数月的耐心和数千次在涡流之间切换的试验,Krüger和他的同事们确信,斑海豹能够利用其敏感的胡须区分大小相差仅17.6毫米的涡流环 。
但这对逃跑的鱼意味着什么?由于逃逸的鱼产生的第二股射流(向与鱼的行进相反的方向喷射)伴随着一个更大的涡流环,Filou可以区分仅相差17.6毫米的射流涡流,Krüger及其同事认为,海豹很可能能看穿鱼的逃跑企图 。
海豹敏感的胡须可以简单地检测到鱼试图逃跑时产生的最大旋转涡流,并向相反方向俯冲,以智取并挫败鱼的逃跑 。
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