Model viser, hvordan fisk synkroniserer halefinner for at spare energi

En ny matematisk model udviklet af forskere ved University of California, Berkeley, viser, hvordan fisk synkroniserer deres halefinners slag for at spare energi, mens de svømmer i grupper.

Modellen, offentliggjort i tidsskriftet "Nature Physics", antyder, at fisk bruger en kombination af visuelle signaler og hydrodynamiske interaktioner til at koordinere deres haleslag. Denne koordinering giver dem mulighed for at reducere mængden af ​​energi, de bruger, mens de svømmer, hvilket kan være særligt vigtigt for langdistancevandringer.

"Vi fandt ud af, at fisk kan spare op til 25% af deres energi ved at synkronisere deres haleslag," siger studieleder John Dabiri, professor i maskinteknik ved UC Berkeley. "Dette er en betydelig mængde energibesparelser, og det kan hjælpe fisk til at rejse længere afstande uden at skulle stoppe og fodre."

Modellen er baseret på observationer af fisk, der svømmer i stimer. Forskerne fandt ud af, at fisk har en tendens til at synkronisere deres haleslag med fiskene direkte foran dem. Denne synkronisering skaber en hvirvel bag hver fisk, der hjælper med at drive fisken fremad.

"Hvirvelen skabt af hver fisks haleslag hjælper med at skubbe fisken foran den fremad," sagde Dabiri. "Det betyder, at hver fisk ikke behøver at arbejde så hårdt for at svømme, og de kan spare energi."

Forskerne fandt også ud af, at fisk er i stand til at synkronisere deres haleslag, selv når de ikke svømmer i en lige linje. Dette tyder på, at fisk bruger visuelle signaler til at opretholde deres synkronisering, selv når de skifter retning.

"Vores model giver en ny forståelse af, hvordan fisk synkroniserer deres haleslag for at spare energi," sagde Dabiri. "Denne forståelse kunne bruges til at designe mere effektive undervandsfartøjer og robotter."

Ud over at spare energi kan synkronisering af deres haleslag også hjælpe fiskene med at kommunikere med hinanden. Ved at blinke med halen i kor kan fisk muligvis signalere til hinanden om deres intentioner, såsom om de skifter retning eller leder efter mad.

Forskerne planlægger at fortsætte deres undersøgelser af fisk, der svømmer i grupper for at lære mere om, hvordan de synkroniserer deres haleslag og kommunikerer med hinanden. De håber, at deres resultater vil bidrage til at forbedre designet af undervandsfartøjer og robotter og til bedre at forstå fiskens adfærd i naturen.