Sledenje ribji jati

V motni vodi in burnih tokovih, kjer vid in sluh odpovesta, se tjulnji pri lovu zanašajo na svoje brke. Z njimi zaznavajo spremembe v vodnem toku in tako določijo hitrost in lego plena. Znanstvena skupina je s poenostavljenim fizičnim modelom ribje jate in tjulnjega brka imitirala mehanizem iskanja plena, rezultate pa objavila v reviji Physical Review Fluids.

Ko riba plava v vodi, za seboj pušča vrtince, pri jati pa se ti združijo v tresljanje toka. Ta pojav so v prejšnjih raziskavah pripisali medsebojni interakciji vrtinčnih tokov mnogih blizu ležečih, plavajočih rib. V novi raziskavi pa je znanstvenice in znanstvenike zanimalo, ali lahko prek teh vzorcev tjulenj zazna tudi spremembe v hitrosti ali smeri plavanja ribje jate. 

Zaznavo tresljajev vodnega toka z brki so poustvarili s poskusom v dolgem bazenu, skozi katerega je enakomerno tekla voda. V simulaciji ribe predstavljajo valjasta telesa, ki se lahko premikajo po bazenu. Na nasprotni rob bazena so namestili anatomsko ustrezen 3D-print tjulnjega brka. Tega so pritrdili na lahko vzmet, da se je lahko prosto gibal v vodnem toku, in ga spremljali s kamero visoke časovne ločljivosti. 

V rezultatih so najprej pokazali, da se tresljaji brka sinhronizirajo s prihajajočim vrtinčnim vodnim tokom. Prav tako so ugotovili, da tresljaji brka zamrejo prej, če je začetna razdalja med brkom in modelom ribje jate manjša. Hitro zamiranje so opazili tudi pri večjih pospeških ribje jate. Odziv so pripisali nastanku močnejših vrtincev, ki se pojavijo pri višjih hitrostih potovanja po tekočini in manjši razdalji med jato rib in tjulnjim brkom. Vrtinci so namreč način, kako tekočina kompenzira tlačne spremembe, in hitrejše spremembe vzbudijo burnejše odzive – močnejše vrtince, ki nastanejo za ribami. Tekočine imajo zaradi viskoznosti še eno lastnost, in sicer, da vsak buren odziv tudi sčasoma zamre. Tako je dušenje burnejših tresljajev prav tako močnejše in zato zamrejo prej.

Znanstvena skupina je pokazala, da lahko tjulnji z brki zaznajo ne le prisotnost ribje jate, temveč tudi spremembe v gibanju rib. Tako je uspešno opisala mehanizem podvodnega lova v okoljih, kjer se plenilci ne morejo zanašati na vid in sluh. V realnem svetu pa ribje jate ne pospešujejo enakomerno in tudi okoliški vodni tok ni enakomeren. Zato bi bilo v prihodnosti zanimivo analizirati dinamiko tjulnjih brkov v turbulentnem toku, pri neenakomernem pospeševanju ribje jate.

Da je riba v nekem približku enaka valju, potrjuje Liza.

Vir slike: "New Zealand Fur seal." by Bernard Spragg