Биологи описали механизм молниеносной атаки морских коньков

Морские коньки — невероятно эффективные хищники. При нападении они совершают крайне стремительные движения головой и засасывают воду с силой, в разы большей, чем у других рыб таких размеров. Это возможно лишь благодаря особым пружинным структурам у них на «затылке» и под «подбородком».

Трогательный облик и медленная, изящная манера плавать создали морским конькам репутацию необычайно милых созданий. На самом деле, эти рыбы — одни из самых эффективных хищников на планете. Их жертвы — мелкие, чрезвычайно подвижные рачки и креветки, однако необычайная скорость атаки позволяет морским конькам легко перехватывать их в воде.

В самом деле, если плавают морские коньки весьма неторопливо, то их атакующие движения почти молниеносны. Заметив потенциальную добычу, хищник стремительно приближает к ней голову, одновременно раскрывая рот и засасывая воду, не оставляя жертве шансов сбежать.

Подобно большинству таких скоростных движений у животных, они производятся не за счет мускулов, а с помощью особых пружинных структур. Их работу исследовала команда биологов из Тель-Авивского университета, статья которых опубликована в журнале Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences.

Скорость засасывания жидкости морских коньков (выделены красным) намного выше, чем у других рыб тех же размеров / ©Avidan et al., 2023

Рой Хольцман (Roi Holzman) и его коллеги сравнили скорость и силу атаки трех видов морских коньков и десяти видов рыб сравнимых размеров и схожего с ними способа питания. Обнаружилось, что в пересчете на массу задействованных мускулов мощность засасывания жидкости у коньков втрое выше, чем максимальная сила мышц у позвоночных животных. Это обеспечивает в восемь раз большую скорость затягивания воды, чем у каких-либо других рыб аналогичных размеров.

Работа пружинных структур в голове морского конька / ©Avidan et al., 2023

Разобраться в том, как такое возможно, помогла еще одна особенность морских коньков — их тонкое, полупрозрачное тело. Биологи фиксировали атаки этих рыб высокоскоростной камерой, одновременно просвечивая их насквозь мощной лампой. Рассмотрев работу анатомических структур головы в момент нападения, ученые заметили, что в эти движения вовлечены две эластичные пружинные структуры, расположенные на «затылке» и под «подбородком».

Такие пружины позволяют приготовиться к атаке, заранее накопив в них энергию. Разряжаясь, одна из них сдвигает голову вперед, а вторая раскрывает рот, создавая перепад давления, нужный для засасывания воды. Сходным образом, за счет пружинных структур, производят свои удары раки-богомолы, движения которых считаются самыми стремительными в живой природе.