Океанские разборки: как марлины и сардины пытаются перехитрить друг друга
В открытом океане нет естественных укрытий. При появлении врагов сардины собираются в стаи. Если рыбы не могут полагаться на скорость, лучший шанс для сардин — перехитрить хищника. Однако хищники не сидят сложа плавники и тоже ищут слабые места в защите своих потенциальных жертв сардин.
В исследовании, опубликованном в журнале Communications Biology, принимали участие ученые из Кластера передовых научных исследований в области интеллекта (SCIoI) Берлинского университета имени Гумбольдта, Института пресноводной экологии и рыболовства во внутренних водоемах (IGB) и Кембриджского университета. Ученые выявили устойчивую связь между приемами коллективного бегства сардин, находящихся в роли жертвы, и тем, как хищники строят стратегию и тактику охоты с учетом коллективного поведения добычи.
Сочетая компьютерное моделирование и наблюдение с воздуха, междисциплинарная исследовательская группа изучила поведение полосатых марлинов (Kajikia audax) и косяков сардин (Sardinops sagax caerulea) в открытом океане в роли соответственно хищников и жертв. Результаты показывают, что отдельные жертвы в группах следуют единым правилам принятия решений, которые приводят к сложным коллективным маневрам, и что изучившие повадки жертв хищники могут извлекать выгоду из такой реакции.
«Эффект фонтана»
Во время охоты на стаю сардин у полосатого марлина возникает момент, когда стая рыб, подвергшаяся нападению, разделяется на две примерно равные части. Они по расходящимся дугообразным траекториям пытаются обогнуть атакующего хищника и воссоединяются уже за хвостом охотника. Этот прием ихтиологи называют «эффект фонтана». Коллективная реакция помогает защититься от хищников, когда они пытаются разбить группы жертв и изолировать отдельных особей.
Оторвавшаяся от коллектива одиночная сардина становится легкой добычей хищника. Пребывание в группе дает рыбе намного больше шансов выжить. «Эффект фонтана» не только позволяет более медлительной добыче перехитрить быстрого, но менее юркого и маневренного хищника, но и позволяет разделенным подгруппам объединиться после атаки, сохраняя «преимущества массы», полностью готовой к следующему нападению.
Однако исследователи обнаружили интересные особенности поведения обеих сторон устойчивой модели «хищник-жертва». При индивидуальном бегстве отдельных сардин охотник далеко не всегда преследует жертву по принципу «не догоню, так хоть согреюсь». Иногда марлин предпочитает вернуться к стае сардин и продолжить осаду.
«Применив компьютерное моделирование на основе данных фотосъемки, мы обнаружили, что существует оптимальный угол «бегства жертвы» в 30° от основного курса, который дает максимальные шансы на выживание отдельных особей», — объяснила доктор Полина Барташевич, ведущий автор исследования.
«Мы также показали, что за это приходится платить: разрозненной группе требуется время, чтобы восстановиться после нападения». Хищники потенциально могут использовать это время в свою пользу.
Эмпирические данные, собранные в естественных условиях, показали, что марлины обычно нападают на косяки сардин сбоку и сзади, причем атаки сбоку чаще всего вызывают со стороны сардин исполнение «эффекта фонтана».
Нештатные маневры уклонения, когда вся стая слаженно уходила от атаки в одном направлении, а не разделялась веером и не соединялась снова, происходили преимущественно тогда, когда группы подвергались нападению сзади.
«С помощью компьютерной модели мы смогли предсказать, что если для жертвы в группе оптимален упомянутый угол разбега в 30°, то хищнику лучше нападать сбоку», — резюмирует Барташевич.
Вечная битва между хищником и добычей
Ученые доказали, что добыча более эффективно спасается бегством при нападении сзади, подтвердив моделирование наблюдениями, полученными с помощью аэрофотосъемки.
На практике марлины применяют как фланговые, так и тыловые атаки на сардин, постоянно проверяя слабые места в их защите. Своеобразное соперничество биологических щита и меча продолжается тысячи лет и обеспечивает равновесие в живой природе.
Недавно ученые сообщили, что в Балтийском море расплодилась хищная селедка акселерат.
