У бекаса, обитающего в океане родственника морского конька, очень длинная тонкая морда, заканчивающаяся крошечным ртом. Недавнее исследование, проведенное аспиранткой Калифорнийского университета в Дэвисе Сарой Лонго, показало, что бекас кормится с почти беспрецедентной скоростью, взмахивая головой с упругим усилением..
«Всего за две миллисекунды, это одно из самых быстрых событий кормления, когда-либо зарегистрированных для рыб», - сказал Лонго, ныне научный сотрудник Университета Дьюка.
По словам Лонго, бекасы, морские коньки и морские иглы имеют длинные и тонкие морды и используют «поиск вокруг себя» для захвата пищи, что означает, что они быстро поворачивают голову, чтобы приблизить рот к добыче и всосать ее.
"Они не только поворачиваются, но и поворачиваются быстрее, чем позволяют их мускулы", - сказала она.
Морские коньки и морские иглы недавно показали, что решают эту проблему, сохраняя энергию в эластичном механизме отдачи. Лонго хотел знать, замышляют ли бекасы то же самое.
Она впервые использовала высокоскоростные видеокамеры для записи кормления бекаса в лаборатории. Основываясь на этих видео, Лонго смог измерить, как быстро рыба поворачивает голову, и оценить количество затрачиваемой энергии.
Эластичная отдача быстро высвобождает накопленную энергию
Кормление бекаса занимало от двух до 7,5 миллисекунд от начала до захвата добычи, при этом мгновенная потребность в мощности составляла в среднем 2800 Вт на килограмм веса тела. Оценки мощности варьировались до 5500 Вт на килограмм.
Лонго использовал микрокомпьютерную томографию и цифровое рентгеновское изображение для исследования костей и сухожилий внутри головы бекаса. Она обнаружила, что рыбы используют защелкивающийся эластичный механизм отдачи, похожий на рогатку или сжатую пружину, для подачи питания.
«Этот механизм ведет себя аналогично рогатке, но вместо резиновой ленты рыба накапливает энергию в сухожилиях», - сказал Лонго. Механизм включает в себя набор костей в голове бекаса и фиксируется на месте особым расположением небольшой пары подъязычных костей, расположенных под глазом в области «щек» рыбы. Когда подъязычная кость зафиксирована, мышцы за головой напрягают сухожилие. Небольшое движение подъязычной мышцы освобождает защелку и высвобождает накопленную энергию.
Открытие имеет значение для эволюции этого отряда рыб, сказала она. Механизмы упругой отдачи в настоящее время известны у трех видов рыб из двух семейств этой группы: морских коньков, морских игл и теперь бекасов. Это означает, что этот механизм мог развиться либо очень рано в истории группы, либо развился отдельно у бекаса и более близких ему игл и морских коньков.
Видео: