Nem, nem a britek, hanem többek között az ELTE kutatói.

A rajban úszó halak jelenségét évszázadok óta vizsgálják a tudósok, de a régóta megválaszolásra váró kérdés feltárásához meg kellett mérni a rajban úszó halak energiafelhasználását. Szabadon úszó halak esetén ennek pontos végrehajtása eddig nem volt lehetséges, ezért a korábbi tanulmányok inkább elméleti modellek és becslések segítségével igyekeztek megoldani a dilemmát.

Az Eötvös Loránd Tudományegyetem (ELTE), a Max Planck Állatviselkedéstani Intézet, a Konstanzi Egyetem és a Pekingi Egyetem tudósainak új kutatási eredményei viszont végre bizonyították azt a korábbi feltevést, hogy a halak energiát spórolnak a rajban úszással.

A kutatók ugyanis kifejlesztettek egy 3D robothalat, amelynek rugalmas farokúszója van, és olyan hullámzó mozgással úszik, mint egy valódi hal. A robothalak ugyanakkor élő társaikkal ellentétben lehetővé teszik az együtt úszással járó energiafogyasztás közvetlen mérését és a magányos úszással való összehasonlítását. A fejlesztéssel vizsgálhatóvá vált, hogy pontosan mennyi energiát használnak fel a halak az úszás során.

Párban és egyedül is vizsgálták a robothalak úszását, több mint tízezer mérést végeztek, minden lehetséges helyzetben tesztelték a követő halakat a vezetőkhöz képest, majd összehasonlították az energiafelhasználást az egyéni úszással. Az eredmények egyértelmű különbséget mutattak. A kutatók felfedezték, hogy az elülső halak befolyásolják a mögöttük lévő halak hidrodinamikáját.

Örvényfázis-egyeztetés

A beszámoló szerint a követő hal számára az úszáshoz szükséges energiabefektetést két tényező határozza meg: a vezető mögötti távolság és a farokcsapások időzítése.

– ezt a stratégiát a kutatók "örvényfázis-egyeztetésnek" nevezték.

„Amikor a követő a vezető hal mellett van, akkor a legtakarékosabb a farokcsapásokat megegyező időzítéssel szinkronizálni a vezetővel. De amikor a követők lemaradnak, el kell térniük az egyidejű mozgástól, és egyre nagyobb késéssel reagálni a vezető farokcsapásaira”. A vizsgálat eredményei magyarázatot adnak arra, hogy a halak hogyan profitálhatnak a közeli szomszédok által létrehozott örvényekből anélkül, hogy rögzített távolságot kellene tartaniuk egymástól.

A hidrodinamikai folyamatok megjelenítéséhez a kutatók apró hidrogénbuborékokat bocsátottak a vízbe, amelyeket lézerrel világítottak meg, ez a technika pedig láthatóvá tette a robotok úszó mozgása által létrehozott örvényeket. Az örvények a vezető halról leválnak, és halhoz képest hátrafelé mozognak. A vizualizáció azt is megmutatta, hogy a követő robotok ezeket az örvényeket különféle módon tudják hasznosítani.

A tudósok azt is vizsgálták, használják-e a valódi halak az örvényfázis-egyeztetés stratégiáját az energiatakarékosság érdekében. A vizsgálat során mesterséges intelligencia alapú elemzés alkalmazásával mérték együtt úszó aranyhalak testtartását, és megállapították, hogy a természetes viselkedésük során használják a halak a stratégiát.

A kutatók egy egyszerű szabályt fedeztek fel a szomszédokkal való szinkronizálásra, amely lehetővé teszi a követők számára, hogy folyamatosan kihasználják a társaik által létrehozott örvényeket. A robotkísérletek előtt a kutatók nem tudták, hogy pontosan mire figyeljenek, és ezért ez a szabály eddig rejtve maradt.

Ez is érdekelhet:

(Forrás: ELTE, MTI. A képek illusztrációk.)

Hírlevél feliratkozás

Iratkozz fel a hírlevelünkre, és mi minden héten érdekes, szórakoztató sztorikat küldünk neked a világból.