Как морские животные проплывают тысячи километров и не устают?

Представьте, что нужно пешком добраться из Москвы до Владивостока. Невероятно далеко, правда? А теперь представьте, что нужно сделать это, не имея возможности остановиться, чтобы поесть или отдохнуть. При этом на улице сильный ветер. Похожим образом выглядят миграции многих морских животных.

Каждый год киты, тюлени, рыбы преодолевают тысячи километров в поисках более благоприятных условий. Как им это удается? Оказывается, у морских обитателей есть свои, проверенные эволюцией, приемы.

Как ученые измеряют затраты энергии Фото: RugliG/Shutterstock/FOTODOM Многие мигрирующие животные тратят энергии гораздо меньше, чем можно было бы ожидать. Секрет кроется не только в физической выносливости, но и в умении использовать окружающую среду себе на пользу

Долгое время биологи могли лишь догадываться, сколько энергии тратят животные на миграции. Прямо измерить это в открытом океане — задача невероятно сложная. Однако современные технологии, такие как миниатюрные датчики, крепящиеся к животным, и сложное компьютерное моделирование, открывают новые горизонты. Эти «умные метки» записывают скорость, глубину, ускорение, температуру воды и даже сердцебиение животного. Анализируя данные, ученые могут с высокой точностью рассчитать энергозатраты.

Исследования показали удивительную вещь: многие мигрирующие животные тратят энергии гораздо меньше, чем можно было бы ожидать. Секрет кроется не только в физической выносливости, но и в умении использовать окружающую среду себе на пользу. 

Как морские обитатели используют течения Фото: Pusa caspica/Shutterstock/FOTODOM Каспийские тюлени совершают сезонные миграции вдоль побережья, а также между северными мелководьями, где они размножаются и линяют, и южными, где зимуют и кормятся

Течения — один из самых простых способов экономить энергию. Представьте себе серфера, ловящего идеальную волну и скользящего по ней почти без усилий. Морские животные делают нечто подобное, только под водой и в гигантских масштабах.

Например, каспийские тюлени совершают сезонные миграции вдоль побережья, а также между северными мелководьями, где они размножаются и линяют, и южными, где зимуют и кормятся. Ученые подозревают, что тюлени активно используют циркуляцию вод Каспия. Вместо того, чтобы плыть против течения, они могут выбирать маршруты, где потоки воды помогают двигаться в нужном направлении. А значит, сокращать затраты сил. Особенно это важно для самок, которым нужно выкормить детенышей после долгой зимы.

Помогают течения и синим китам. Плывя в зоне, где быстрое течение граничит с более спокойным, они могут, подобно паруснику, идущему под углом к ветру, использовать силу течения, чтобы продвигаться вперед.

Как влияет скорость передвижения Фото: Christina Dutkowski/Shutterstock/FOTODOM Лососи, родившиеся в верховьях рек, до пяти лет и более живут в реке, после чего уходят в море, где и достигают половой зрелости. Затем отправляются в родную реку на нерест. И тоже движутся с определенной скоростью

Здесь работает принцип, похожий на выбор передачи в автомобиле. Для каждого животного существует своя «золотая середина» скорости — не слишком медленно, но и не слишком быстро.

Например, белуха знаменита сезонными миграциями. Весной эти млекопитающие движутся к летним местам нагула в устья рек и прибрежные мелководья, богатые рыбой. А осенью возвращаются на зимовку в районы с устойчивым ледовым покровом. Спутниковые данные показывают, что белухи во время этих переходов придерживаются определенного, достаточно стабильного темпа. Он, скорее всего, и помогает им экономить энергию в холодных арктических водах, где потеря тепла требует больших затрат.

Кета, горбуша и другие представители лососевых Дальнего Востока перед тем, как войти в реки, тоже совершают миграции. Лососи, родившиеся в верховьях рек, до пяти лет и более живут в реке, после чего уходят в море, где и достигают половой зрелости. Затем отправляются в родную реку на нерест. И тоже движутся с определенной скоростью. 

На какой глубине мигрируют морские животные Фото: Naja_WoW/Shutterstock/FOTODOM Глубоководные виды скатов в российских морях опускаются в более прохладные глубины днем, экономя энергию, и поднимаются к поверхности ночью

Ученые из университетов Суонси и Дикина (Австралия) провели исследование в шести институтах, расположенных в пяти странах. Цель: изучить глубину плавания морских черепах, пингвинов и китов. Оказалось, что эти животные предпочитают находиться на глубине, которая соответствует примерно трем размерам их тела. Это позволяет минимизировать сопротивление волн и снизить энергетические затраты.

Также миграция при благоприятной температуре снижает затраты на терморегуляцию. Это тоже может быть полезно. Например, некоторые виды акул опускаются в более прохладные глубины днем, экономя энергию, и поднимаются к поверхности ночью, чтобы охотиться. В российских морях так могут вести себя, к примеру, глубоководные виды скатов и треска.

Почему рыбы плавают косяком Фото: Rich Carey/Shutterstock/FOTODOM Когда рыбы плывут косяком, особям в середине и конце стаи требуется прикладывать меньше усилий, чем тем, кто передвигается в одиночку

Кажется, что так они становятся более простой добычей. Но движение в группе, как у птиц в стае, также может давать преимущества под водой.

Когда рыбы плывут косяком, особям в середине и конце стаи требуется прикладывать меньше усилий, чем тем, кто передвигается в одиночку. Это явление похоже на то, как велосипедисты в пелотоне экономят силы, пристраиваясь за лидером.

Как морским обитателям удается не заблудиться Фото: Shpatak/Shutterstock/FOTODOM Камчатский краб, совершающий масштабные миграции по дну Охотского и Берингова морей, полагается не только на магнитное поле, но и на сложную систему восприятия химических сигналов. Это помогает ему находить места, подходящие для размножения, не сбиваясь с курса

Морские животные обладают удивительными навигационными способностями. Как и птицы, они используют магнитное поле Земли. А еще ориентируются на положение Солнца, звезд и даже особенности рельефа дна.

Точное следование по маршруту — это тоже элемент энергосбережения. Так, камчатский краб, совершающий масштабные миграции по дну Охотского и Берингова морей, полагается не только на магнитное поле, но и на сложную систему восприятия химических сигналов. Это помогает ему находить места, подходящие для размножения, не сбиваясь с курса.

Так что дальние миграции морских обитателей — это не просто перемещение из точки А в точку Б. Это высший пилотаж энергетической эффективности, результат миллионов лет эволюции. Умение находить и использовать попутные течения, выбирать оптимальный темп движения и точно следовать своему пути — вот секреты, позволяющие китам, тюленям, рыбам и крабам перемещаться в бескрайних просторах океана. 

Почему морской конек плавает «стоя»

Как мигрируют кораллы

Зачем мигрируют бабочки