Тратят больше энергии, чем при плавании: ученые раскрыли новый секрет о рыбах

С первого взгляда кажется, что рыбы, замирающие в толще воды, просто расслабляются, экономя силы. Однако новое исследование переворачивает это представление: именно в такие моменты они расходуют вдвое больше энергии, чем во время отдыха на дне.

Эти неожиданные выводы сделали биологи, изучая поведение 13 видов костных рыб с плавательным пузырем. Их работа не только объясняет особенности рыбьей физиологии, но и может стать основой для создания более эффективных подводных дронов.

Иллюзия спокойствия

Раньше ученые полагали, что плавательный пузырь позволяет рыбе "парить" в воде почти без усилий. Действительно, этот газонаполненный орган помогает сохранять нейтральную плавучесть. Рыба с пузырем, казалось, просто "подвешена" в воде, безо всякой мышечной работы.

Но все оказалось не так просто. Исследователи из Гарвардского университета решили проверить, сколько энергии тратит рыба, находясь в состоянии неподвижного зависания. Для этого каждую особь поместили в специальный резервуар и отслеживали уровень потребления кислорода — главный показатель энергетических затрат.

Как удержать равновесие в воде

Результаты оказались удивительными: "зависание" в толще воды оказалось в два раза затратнее, чем отдых на дне. Причина — в постоянной работе плавников.

"Зависание немного похоже на попытку удержать равновесие на велосипеде, который не движется", — объяснила доцент Гарвардского университета Валентина Ди Санто.

Центр массы и центр плавучести у рыбы не совпадают. Из-за этого тело постоянно норовит наклониться или перекоситься. Чтобы сохранять вертикальное положение, рыбе приходится незаметно, но постоянно шевелить плавниками. Это и требует энергии.

Строение тела решает

Важную роль играет и форма тела. Ученые обнаружили, что короткие и широкие рыбы тратят меньше энергии на зависание. Их тела более устойчивы, и им легче сохранять равновесие. Яркий пример — тетрадон восьмерка. А вот длинные и тонкие рыбы, как гигантский данио, оказались менее энергоэффективными — зато более маневренными.

Также оказалось, что у рыб, чьи грудные плавники расположены ближе к задней части тела, энергозатраты на "парение" ниже. Такое расположение помогает эффективнее компенсировать дестабилизирующие движения.

Технологии берут пример у природы

Результаты работы могут найти практическое применение далеко за пределами лаборатории. Принципы, по которым рыбы стабилизируют себя в воде, помогут инженерам создавать подводных роботов нового поколения. Особенно это важно для задач в узких и сложных пространствах — например, при изучении затонувших кораблей или коралловых рифов.

Таким образом, даже мнимое бездействие рыб — на деле тонкий баланс работы, физики и эволюционной эффективности. И это знание может вдохновить не только биологов, но и разработчиков техники будущего.