Эволюция привела один из видов головоногих к оригинальному способу передвижения. Не имея крыльев, кальмары научились летать. Как и почему это происходит?
Реактивный двигатель
Известно, что кальмар плавает при помощи реактивного двигателя (сифона), который, сжимаясь, выбрасывает струю воды. Головоногие регулируют выпуск воды либо через жабры, либо через сифон. Например, сильно сжав мышцы вокруг мантии, вода с силой вытесняется в виде реактивной струи.
Это ярко демонстрируется головоногими при появлении опасности. В этом случае они многократно выплескивают воду, при этом добавляя в нее слизь с чернилами. Однако несколько видов кальмаров нашли иное применение этой способности. Благодаря малому весу и сильной мускулатуре они на реактивной струе выбрасываются из воды.
Такое поведение было засвидетельствовано в мире, как «полет кальмара». Однако, поскольку такое передвижение является неожиданным для людей, большая часть информации была фрагментарной или анекдотичной, и было неясно, кальмар просто «выпрыгивал из воды» или действительно «летал».
Экспедиция
Группе японских ученых удалось исследовать, как кальмары выпрыгивали из воды, далее планировали какое-то время и приводнялись. В результате сканирования полета кальмара сделано открытие: это не просто прыжок из воды, а «настоящий полет», при котором моллюск активно меняет свою форму и положение в пространстве.
В итоге, поведение кальмаров в полете было изучено и поделено на этапы.
Удачный случай
Поведение полета кальмара наблюдалось во время визуального обследования, проведенного во время учебного рейса в северо-западной части Тихого океана учебного судна Университета Хоккайдо Ошоро Мару.
Когда Ошоро Мару плыл на восток со скоростью 12,8 узла (около 22,8 км / ч) в морской зоне, группа из примерно 100 кальмаров дважды выпрыгнула из воды. Это были молодые особи из семейства короткопёрых кальмаров (Illex illesebrosus). Размер кальмара был около 203-225 мм (внешняя длина 122-135 мм) (длина от кончика плавника до кончика щупальца).
Ученые успели отсканировать процесс в замедленном режиме съемки от прыжка до приводнения. Затем на основе серии высокоточных фотографий проанализировали «летающее» поведение кальмара и определили четыре этапа полета.
Полет кальмара
1. Выпрыгивание: жидкость вытесняется сифоном и кальмар пулей вылетает из воды. На этом этапе плавники обертывают мантию, а руки сложены вместе, чтобы уменьшить сопротивление воды до минимума. Так развивается большая скорость при движении к поверхности воды перед прыжком.
2. Выпрыскивание: продолжается выпрыскивание воды из сифона, моллюск ускоряется в воздухе и разводит в одной плоскости плавники и щупальца. В это время перепонка между щупальцами расправляется, чтобы получилась форма крыла и создается аэродинамический подъем. В таком виде кальмар похож на маленький самолетик.
Скорость движения в воздухе на этом этапе достигает от 8 до 15 м/с, что сравнимо со скоростью полета летучих рыб.
3. Планирование: когда впрыск воды закончен, планирование длится благодаря расправленными плавниками и перепонкам на щупальцах. Мантия натянута и выдерживает подъем спереди и сзади тела (плавники и руки) и стабилизирует воздушную позу.
При благоприятных условиях дистанция полета бывает до 30 метров. Бывали случаи, когда кальмары залетали на высокую палубу корабля.
4. Приводнение: плавник оборачивается вокруг мантии и щупальца складываются вместе, принимая форму пули с небольшим наклоном вниз. Так нивелируется удар о поверхность воды.
Исследования показали, что кальмар обладает развитым и структурированным поведением в полете, а не хаотичным безсистемным выпрыгиванием из воды.
Причины прыжков
Известно, что кальмары в отличие от осьминогов стадные головоногие. Ежегодно мигрируют на большие расстояния (до 1000 км.).
Этот путь очень изматывает и путешественникам надо экономить энергию. В одном случае сильные поедают слабых собратьев, а другие часть долгого пути планируют описанным способом. Еще полет кальмаров связан с бегством от опасности под водой, хотя их поджидает опасность и над водой. Морские птицы - частые спутники летающих кальмаров, чтобы полакомиться. Считается, что это полезно для понимания пищевой цепи морской экосистемы.
Среда обитания
Науке известно несколько видов летающих кальмаров:
- крылорукий кальмар (Sthenoteuthis pteropus)
- кальмар-птица (Ornitoteuthis)
- короткопёрый кальмар (Illex illesebrosus).
Обитают летучие моллюски в северной части Тихого океана. Часто встречаются у берегов Японии и Вьетнама. Хотя значительная часть популяции этих кальмаров распределена вдоль побережья Китая и России. Другая часть обитает в Беринговом проливе, около берегов юга Аляски и Канады.
