Коралловые рыбки вдохновляют ученых на создание подводных роботов
Они живут в коралловых рифах многих морей - от Красного до Карибского, а имена у них лесные: рыба-попугай, рыба-бабочка, рыба-дикобраз. Аквалангистов восхищает их раскраска: коралловые рыбки отливают всеми цветами радуги, а вот их гидродинамикой заинтересовались сразу два военно-морских флота - США и Израиля. И в первую очередь рыбой-шкатулкой: только она способна с невероятной легкостью перемещать под водой то, что больше всего похоже как раз на шкатулку.
Группа исследователей из Калифорнийского технологического института в Пасадине вместе со своими коллегами из Министерства аэрокосмических технологий в Хайфе решила выяснить, каким образом рыбе-шкатулке удается стоять на месте в бурных водоворотах коралловых рифов, а затем попытаться создать по ее образцу подводных роботов нового поколения.
Исследование, результаты которого недавно обнародованы в «Журнале экспериментальной биологии», были проведены в своеобразной аэродинамической трубе, заполненной водой и отражающимися частичками. Вполне определенная траектория вихрей, образовывавшихся вдоль рыбьей чешуи, позволила ученым сделать следующий вывод: рыба отлично чувствует себя в водовороте именно благодаря водным завихрениям, а гидродинамические течения оказались точно такими же, какие возникают в ходе полета шаттлов или «Конкорда».
С головой, словно украшенной арабесками, и вечным выражением удивления на «лице», с рожками над глазами, это морское создание, прячущееся в кораллах, использует водные блики как мощное оружие, не знающее поражений. Реактивной струей воды рыба-шкатулка разгребает на дне песок, чтобы выкуривать из нор рачков и моллюсков.
Самое объемистое коралловое существо - рыба-шар, которая, заглатывая воду, может раздуться до невероятного размера. В случае опасности она принимает сферическую форму, что позволяет не только отпугнуть мелкого хищника, но и потом, разом освободившись от воды, заполучить что-нибудь съестное, спрятавшееся, было, под слоем песка. Ее мирный облик обманчив: на самом деле рыба-шар - одна из самых ядовитых подводных химических фабрик и самые сильные на свете токсины как раз те, которые она в себе накапливает. Ядовита и рыба-дикобраз, которая съеживается, поджидая добычу в морских водорослях. Она имеет на своем теле горизонтальные шипы. Ее глаза, способные вращаться независимо друг от друга, также защищены шипами. Раздуваясь, дикобраз превращается в утыканный иголками шар.
У рифов живет и арбалет Пикассо - легкая и почти прозрачная рыбка с треугольной головой, желтыми мясистыми губами, яркой чешуей и полосками между глаз, словно только что сошедшая с полотна великого кубиста. Она любит лежать на боку в водорослях между скалами, а спинные плавники выполняют функцию якоря. В случае опасности рыба клацает зубами, издавая звук, более всего напоминающий свист пули. Такая же защитная стратегия у рыбы-бабочки, которая вводит в заблуждение хищников при помощи темной полоски, проходящей посреди глаз. Понять сразу, где ее голова, дело весьма затруднительное, на ее хвосте имеется еще пара глаз, разумеется, фальшивых, а значит, неизвестно, в каком направлении она рванет в поисках спасения. Оружие рыбы-хирурга, похожей на яйцо, - костяной шип-скальпель. А вот красноперого групера и рыбешку под названием «бычеглаз» от остальных обитателей коралловых рифов отличает ярко-красный цвет, присущий многим ночным рыбам, что не так смертельно опасно, как кажется на первый взгляд: в воде красный цвет в спектре поглощается быстрее синего и рыбок этих можно заметить, только осветив фонариком. Гигантское око бычеглаза похоже на кошачий глаз. Глаза некоторых рыб, например акул, отражают свет и сверкают в темноте точно так же, как и у кошек.
С глазами-линзами у рыб вообще все отлично, им не нужна маска, чтобы четко видеть предметы, как близкие, так и отдаленные. Маска же нарисована у многих на голове - этакие удивительные сочетания чешуи, нижней челюсти и зубов, и все это высечено в процессе селекции единственным и неповторимым образом. Смысл же всей этой селекции однозначен: «Не подходи!»