Naukowcy ustalili, że zwierzęta morskie podróżują na optymalnych głębokościach, mniej więcej trzykrotnie przekraczających wielkość ich ciała, aby oszczędzać energię i minimalizować opór fal.
Ten schemat, potwierdzony zaawansowanymi technologiami śledzenia, sprawdza się w każdym przypadku gatunek od pingwinów po wieloryby.
Głębokość pływania zwierząt morskich
Naukowcy z uniwersytetów w Swansea i Deakin odkryli, że zwierzęta morskie, w tym ssaki, ptaki i gady, pływają na podobnych głębokościach względnych, podróżując bez pożywienia. Takie zachowanie pomaga im oszczędzać energię poprzez zmniejszenie oporu wody.
W badaniu prowadzonym przez dr Kimberley Stokes, profesora Graeme Haysa i dr Nicole Esteban wzięło udział sześć instytucji z pięciu krajów. Badali głębokości pływania różnych żółwi morskich, pingwinów i wielorybów. Zespół odkrył, że zwierzęta te zazwyczaj podróżują od powierzchni na głębokości około trzykrotnej długości ich ciała. Głębokość ta stanowi „najlepszy punkt”, który minimalizuje zarówno powstawanie fal na powierzchni, jak i pionową odległość, jaką zwierzęta muszą pokonać w wodzie.
Efektywność energetyczna w podróżach wodnych
Z kolei niektóre zwierzęta półwodne, takie jak norki, pływają na powierzchni, gdzie tworzenie fal marnuje znaczną ilość energii. W przypadku ptaków morskich, ssaków i gadów, które podejmują migracje na duże odległości, ewolucja w kierunku pływania na energooszczędnych głębokościach ma kluczowe znaczenie dla zmniejszenia kosztów podróży przez całe życie.
Od dawna wiadomo, że dodatkowy opór powstający podczas tworzenia fal minimalizuje się, gdy poruszający się obiekt znajdzie się na głębokości większej niż trzykrotna jego średnica, ale trudno było to porównać z głębokością przemieszczania się dzikich zwierząt ze względu na ograniczenia śledzenia.
Postęp technologiczny w śledzeniu zwierząt
W nowym badaniu opublikowanym dzisiaj (16 grudnia) w Postępowanie Narodowej Akademii Nauk (PNAS) zarejestrowano głębokości pływania w pobliżu powierzchni z dokładnością do 1,5 centymetra u pingwinów małych i żółwi karetta, wraz z danymi dotyczącymi ruchu i materiałami wideo z kamer przenoszonych przez zwierzęta. Wyniki porównano z danymi pochodzącymi ze śledzenia satelitarnego dotyczącymi migracji żółwi zielonych na duże odległości oraz danymi z innych badań dotyczących pingwinów i wielorybów. Stwierdzono, że zwierzęta te pływają na optymalnych głębokościach przewidywanych na podstawie fizyki, gdy „dojeżdżają” do żerowiska na wolności lub migrują na większe odległości, nie żerując.
Główna autorka badania, dr Kimberley Stokes z Uniwersytetu w Swansea, powiedziała:
„Istnieją oczywiście przykłady, w których głębokość pływania zwierząt zależy od innych czynników, takich jak poszukiwanie ofiary, ale ekscytujące było stwierdzenie, że wszystkie opublikowane przykłady zwierząt morskich, które nie żerują i oddychają powietrzem, postępowały zgodnie z przewidywanym wzorcem. Rzadko zdarzało się to odnotowywać ze względu na trudności w uzyskiwaniu danych o głębokości od zwierząt migrujących na duże odległości, dlatego wspaniale było znaleźć wystarczającą liczbę przykładów, aby pokazać wspólny związek między głębokością pływania a rozmiarem ciała zwierząt w całym spektrum wielkości od 30 cm do około 20 m długości.”
Odniesienie: „Optymalizacja głębokości pływania dla różnych taksonów podczas podróży poziomych” 16 grudnia 2024 r., Postępowanie Narodowej Akademii Nauk.
DOI: 10.1073/pnas.2413768121
