У тунцов обнаружили биологическую гидравлическую систему в плавниках

Исследователи из Стэнфордского университета и аквариума Монтерей-Бей обнаружили уникальную для позвоночных сосудистую специализацию у тунцов: систему гидравлического контроля плавников под давлением. Эта система обеспечивает выдающуюся маневренность и точность передвижения этих быстрых рыб.

Что обнаружили:

  • В основании больших серповидных спинного и анального плавников (медианных плавников) у тунцов находится необычная синусообразная полость, заполненная жидкостью.
  • Эта система каналов, мышц и костей является биологическим аналогом классической гидравлической системы. Мышцы создают давление в жидкости, что помогает изменять форму и положение плавников для управления плаванием и маневрированием.
  • Жидкостью, приводящей систему в действие, является лимфа. Это первый известный случай использования лимфатической жидкости в качестве гидравлической для локомоции.

Значение открытия:

  1. Для биологии: Это новая эволюционная особенность физиологии тунцов. Лимфатическая система, обычно отвечающая за иммунитет и баланс жидкости, у тунцов преобразована в специализированную систему крупных сосудов в плавниках. Способность быстро регулировать положение плавников влияет на подъемную силу и сопротивление, предотвращая рыскание и крен при активном плавании и экономя энергию во время долгих миграций.
  2. Для техники: Принцип естественного гидравлического контроля плавников может быть использован при проектировании новых «умных» управляющих поверхностей с изменяемой формой и жесткостью. Это может улучшить маневренность беспилотных летательных и подводных аппаратов.

Как проходило исследование:

Ученые изучали анатомию, физиологию и движения плавников у тихоокеанского голубого и желтоперого тунца в неволе. Использовалась видеосъемка плавания, компьютерное моделирование, а также гистологический и клеточный анализ жидкости и тканей, подтвердивший лимфатическую природу гидравлической системы.

Как отметила профессор Барбара Блок, это открытие «подчеркивает, насколько непрозрачна для нас океанская сфера и как много еще предстоит открыть». Исследование опубликовано 21 июля в журнале Science.