Морские леопарды – это немного странно, потому что, несмотря на то, что они «настоящие тюлени», у них есть ласты, которые больше похожи на «ушастых тюленей» ©NOAA Photo Library/Wikimedia Commons
Изучая плавники тюленей и то, как они перемещаются в воде, исследователи смогли выявить, как далекие родственные тюлени развили похожую форму для преследования быстро движущейся добычи.
Несмотря на то, что тюлени живут в одинаковых условиях и делают в основном одни и те же вещи, они выработали два разных способа плавать.
Одна группа тюленей в основном использует свои задние конечности, чтобы продвигаться в воде, а другая – ласты, чтобы плавать. Это любопытно, поскольку обе группы произошли от одного и того же наземного предка, который ускользнул в море около 30 миллионов лет назад.
Новое исследование, изучающее, как и почему эти две группы развили такие разные стили плавания, объединило анатомические и живые наблюдения за животными с командой инженеров и компьютерным моделированием, чтобы точно выяснить, что происходит.
Исследователи из Университета Монаша, а также ученые из Музея естественной истории, обнаружили, что обе группы тюленей действительно использовали свои ласты и хвосты для плавания по-разному, но, что очень важно, тюлени, которые привыкли плавать хвостами, на самом деле могут эволюционировать, чтобы плавать с помощью ласт, как это видно на примере антарктических морских леопардов.
Доцент Алистер Эванс из Университета Монаша, участвовавший в исследовании, говорит: «Крыловидные ласты помогают морским леопардам бросаться вперед и устраивать засаду на быстро плавающих пингвинов. Кажется вероятным, что самым ранним морским львам также требовалась эта дополнительная скорость, чтобы поймать их любимую добычу – стайную рыбу».
Длинномордые тюлени относятся к группе, известной как «настоящие тюлени», которые в основном плавают с помощью хвостов и позволяют им использовать свои лапы, чтобы удерживать добычу и манипулировать ею ©Steenbergs/Wikimedia Commons
Большой разрыв
Когда дело доходит до тюленей и их плавания, можно выделить две основные группы.
Тюлени, обитающие преимущественно в северном полушарии, такие как длинномордые и обыкновенные тюлени, относятся к группе, известной как настоящие тюлени. У них короткие когтистые лапы, с помощью которых они могут манипулировать едой и перемещаться по воде, используя свои задние конечности.
Но сюда также входит одно заметное отклонение – морской леопард. Эти огромные хищники живут в Антарктиде, где охотятся на быстрых пингвинов, и вместо этого имеют невероятно обтекаемые передние ласты.
Морские котики и морские львы из южного полушария, как и те, что живут вокруг Австралии, принадлежат к группе, известной как ушастые тюлени. У этих тюленей длинные передние ласты, похожие на весло, которые они используют, чтобы «летать» под водой.
Также руководивший исследованием Доктор Дэвид Хокинг из Университета Монаша объясняет: «Разница в стиле плавания тюленей, приводимых в движение передними и задними конечностями, настолько велика, что первоначально считалось, что эти группы произошли от отдельных наземных предков.
«Но генетика ясно показывает, что все живые тюлени происходят из одной группы животных».
Это затем заинтересовало исследователей, почему эти две группы разработали два разных способа решения одной и той же проблемы.
Сканирование ласт тюленя
Детально изучив анатомию ласт, они смогли смоделировать, как ласты движутся в воде и как эта вода течет по поверхности конечностей. Для этого они использовали образцы тюленей, найденных на берегу, и из коллекций, которые представлены в Музее естественной истории.
Морские львы принадлежат к группе, известной как «ушастые тюлени», которые используют свои ласты, чтобы продвигаться в воде. ©Diego Delso/Wikimedia Commons
Доктор Трэвис Парк, исследователь из Музея естественной истории, говорит: «Одним из ключевых образцов является самка длинномордого тюленя, вскрытая в музее в июне 2018 года. Затем мы отвезли ее в Королевскую национальную ортопедическую больницу, чтобы сделать ей компьютерную томографию и сканирование МРТ.
«Очевидно, это трагедия, что это животное было потеряно из-за природы, но благодаря усилиям сотрудников CSIP и NHM, а также сотрудников NHS, которые сканировали это животное для нас, мы смогли превратить эту потерю в новое понимание того, как эволюционировало плавание тюленей».
Работа показала, как и у морских леопардов, и у ушастых тюленей появились похожие ласты, несмотря на то что они происходят из разных групп генеалогического древа тюленей, что позволяет им преследовать и ловить быстро движущуюся добычу.
Но морским леопардам за это пришлось заплатить.
«Мы обнаружили, что длинномордые тюлени по-прежнему используют свои лапы, чтобы удерживать добычу при взаимодействии с ней, но другие тюлени, такие как морской леопард, отказались от этой способности максимизировав скорость плавания и ловкость, имея возможность захватывать больше подвижной добычи,» – говорит Трэвис.
Работа также может помочь в разработке новых технологий. Выяснив, как эти искусные пловцы развили идеальные формы для быстрого перемещения в воде, можно надеяться, что эта форма также может быть применена к подводным лодкам или подводным дронам для повышения их эффективности.
Морской биолог, специалист по экологическому регулированию и научный писатель. Ранее она изучала антарктических рыб, водоросли и морскую прибрежную экологию. Внештатный автор сайта «Знание – свет».
