Tədqiqatın nəticələrinə görə, balıqlar üçün havada gəzmək istirahətin ikiqat enerjisini istifadə edir

Balıqlar su sütununda hərəkətsiz asmağı asanlaşdırır və elm adamları çoxdan bunun bir növ istirahət olduğunu düşünürdülər. İndi yeni bir araşdırma göstərir ki, balıqlar yerdə qalarkən istirahətlə müqayisədə təxminən iki dəfə çox enerji sərf edirlər.
Kaliforniya Universitetinin San Dieqo Skripps Okeanoqrafiya İnstitutunun alimləri tərəfindən aparılan araşdırma, həmçinin balığın əyilməsinin, sürüşməsinin və yuvarlanmasının qarşısını almaq üçün daimi, incə üzgəc hərəkətlərini özündə əks etdirən balıqların süzülməsinin biomexanikasını ətraflı şəkildə izah edir. Balıqların öz mövqelərini necə aktiv şəkildə qoruduğuna dair bu daha möhkəm anlayış, oxşar problemlərlə üzləşən sualtı robotların və ya dronların dizaynını məlumatlandıra bilər.
Proceedings of the National Academy of Sciences jurnalında dərc edilən tapıntılar, elmi ədəbiyyatda uzun müddətdir mövcud olan fərziyyəni alt-üst edir ki, üzgüçülük kisəsi olan balıqlar üçün suda stasionar vəziyyəti saxlamaq praktiki olaraq heç bir çətinlik yaratmır.
Bu fərziyyənin səbəbi, demək olar ki, bütün sümüklü balıqların üzgüçülük kisəsi adlanan qazla dolu kisələrə malik olmasıdır ki, bu da onlara neytral üzmə qabiliyyətinə nail olmağa imkan verir – nə batmır, nə də səthə qalxır. Üzgüçülük kisəsinin mövcudluğu və havada süzülən balıqların sükunəti tədqiqat cəmiyyətinin havada qalmağı balıqların saxlaması asan olan bir istirahət forması hesab etməsinə səbəb oldu.
Tədqiqatın aparıcı müəllifi və Scripps dəniz bioloqu Valentina Di Santo tərəfindən aparılmış əvvəlki araşdırma, konkilərin müxtəlif sürətlərdə üzməsi üçün tələb olunan enerjinin fərqli bir U formalı əyrini izlədiyini, yavaş və sürətli üzmənin ən çox enerji tələb etdiyini və ara sürətin ən enerjiyə qənaət etdiyini aşkar etdi. Bu tapıntılara əsaslanaraq, Di Santo havada qalmağın göründüyündən daha çox ola biləcəyindən şübhələnirdi.
https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?gdpr=0&us_privacy=1—&gpp_sid=-1&client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=280&slotname=8188791252&adk=1645945215&adf=308666314&pi=t.ma~as.8188791252&w=750&abgtt=6&fwrn=4&fwrnh=0&lmt=1751954900&rafmt=1&armr=3&format=750×280&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-07-fish-energy-resting.html&fwr=0&rpe=1&resp_fmts=3&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTM4LjAuNzIwNC45NyIsbnVsbCwwLG51bGwsIjY0IixbWyJOb3QpQTtCcmFuZCIsIjguMC4wLjAiXSxbIkNocm9taXVtIiwiMTM4LjAuNzIwNC45NyJdLFsiR29vZ2xlIENocm9tZSIsIjEzOC4wLjcyMDQuOTciXV0sMF0.&dt=1751954899993&bpp=1&bdt=108&idt=-M&shv=r20250702&mjsv=m202507020101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Df22668bce9793ae4%3AT%3D1735196613%3ART%3D1751954800%3AS%3DALNI_Mb4Xpwl1SO1AcvqroR6xccDm_sheQ&gpic=UID%3D00000f7c5320f40b%3AT%3D1735196613%3ART%3D1751954800%3AS%3DALNI_Mb1dz_DHiT2yDzXLMaB9CDkQl4XGg&eo_id_str=ID%3D1241933dda87baba%3AT%3D1750839581%3ART%3D1751954800%3AS%3DAA-AfjZwPuiSAour3k16ZA1JtXua&prev_fmts=0x0&nras=1&correlator=2994065313489&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=4&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=448&ady=1970&biw=1905&bih=945&scr_x=0&scr_y=0&eid=31093233%2C42531706%2C95353387%2C95362656%2C95365225%2C95365234%2C95365461%2C95365111%2C95359265%2C95365122%2C95365797&oid=2&pvsid=7313317041201462&tmod=1571380436&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fpage2.html&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C1920%2C1032%2C1920%2C945&vis=2&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=423
Daha çox öyrənmək üçün Di Santo və onun həmmüəllifləri üzgüçülük kisəsi olan 13 növ balıqla təcrübələr aparıblar.
Komanda hər bir balığı xüsusi hazırlanmış çənə yerləşdirib və onların aktiv havada qalması və hərəkətsiz istirahət zamanı (balıq öz çəkisini çənin dibi ilə dəstəklədiyi zaman) oksigen istehlakını qeydə alıb.
Balıqlar uçarkən, tədqiqatçılar üzgəclərinin hərəkətlərini çəkmək üçün onları yüksək sürətli kameralarla lentə alıb, hər üzgəcin necə hərəkət etdiyini və nə qədər tez-tez döydüyünü izləyiblər.
Tədqiqatçılar həmçinin hər bir balığın bədən ölçüsü və forması ilə bağlı müxtəlif ölçülər götürüblər . Xüsusilə, alimlər balıqların çəki bölgüsü ilə müəyyən edilən kütlə mərkəzi ilə üzgüçülük kisəsinin forması və yeri ilə əlaqəli olan üzmə mərkəzi arasındakı fiziki ayrılığı ölçmüşlər. Bütün bu ölçmələr hər bir balığın nə qədər sabit və ya qeyri-sabit olduğunu ölçmək üçün bir yol təqdim etdi.
Tədqiqat, əvvəlki fərziyyələrin əksinə olaraq, havada qalmağın istirahətdən təxminən iki dəfə çox enerji yandırdığını müəyyən etdi.
Di Santo deyib: “Hovering bir az hərəkət etməyən velosipeddə tarazlığı saxlamağa çalışmaq kimidir”.
Onları demək olar ki, çəkisiz edən üzgüçülük kisələrinə baxmayaraq , balıqlar təbiətcə qeyri-sabitdirlər, çünki onların kütlə mərkəzi və üzmə mərkəzi mükəmməl uyğunlaşmır. Bu ayrılıq, balığı öz mövqeyini saxlamaq üçün üzgəcləri ilə davamlı tənzimləmələr etməyə məcbur edərək yuvarlanmağa meyl yaradır.
Gündəlik anlayışlar üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosda ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz xəbər bülleteni üçün qeydiyyatdan keçin və mühüm nailiyyətlər, yeniliklər və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniləmələr əldə edin .
Tədqiqat müəyyən etdi ki, kütlə mərkəzləri və üzmə qabiliyyəti arasında daha çox ayrılan növlər havada qaldıqda daha çox enerji sərf edirlər. Bu onu deməyə əsas verir ki, qeyri-sabitliyə qarşı mübarizə havada qalarkən sərf olunan enerjini hərəkətə gətirən amillərdən biridir.
Di Santo, “Məni heyrətə gətirən, bütün bu balıqların öz qeyri-sabitliyinə baxmayaraq, sabit bir duruşunu necə mükəmməl şəkildə saxlaması idi” dedi.
Balığın forması və döş üzgəclərinin mövqeyi də onun havada qalmasına təsir göstərirdi. Bədənində daha geridə olan döş üzgəcləri olan balıqlar, ümumiyyətlə, havada qalarkən daha az enerji yandıra bilirdilər, Di Santonun fikrincə, bu, yaxşılaşdırılmış leverage sayəsində ola bilər.
Qabıqda yaşayan cichlid (Lamprologus ocellatus) və nəhəng danio (Devario aequipinnatus) kimi uzun, incə balıqlar havada uçmaqda daha az effektiv idi və qızıl balıq (Carassius auratus) və ya səkkiz fiqurlu səkkiz fiqurlu balıqlar daha səmərəli idi.
Di Santo, “Bu, bizim havada uçuşa baxışımızı dəyişir. Bu, ümumiyyətlə, istirahət forması deyil” dedi. “Bu, enerji baxımından baha başa gələn bir fəaliyyətdir, lakin balıqların hər halda məşğul olduğu bir fəaliyyətdir, çünki çox faydalı ola bilər.”
Yuvaları qorumaq, müəyyən yerlərdə qidalanma və ya su sütununda mövqe saxlamaq kimi fəaliyyətlər əvvəllər düşünüldüyündən daha tələbkardır.
Tədqiqatın nəticələri, həmçinin balıqların bədən formalarında təkamül yolu ilə dəyişikliyi ortaya qoyur, burada artan manevr qabiliyyəti havada sürüşmə səmərəliliyi və əksinə gəlir. Di Santo, çatışmazlıq olmaqdansa, yüksək enerji xərclərinin balıqlara mərcan rifləri kimi mürəkkəb yaşayış yerlərinin problemlərini həll etmək üçün lazım olan müstəsna çevikliyi verən zəruri bir mübadilə olduğunu söylədi.
https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?gdpr=0&us_privacy=1—&gpp_sid=-1&client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=280&slotname=8188791252&adk=1645945215&adf=1092384543&pi=t.ma~as.8188791252&w=750&abgtt=6&fwrn=4&fwrnh=0&lmt=1751954900&rafmt=1&armr=3&format=750×280&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-07-fish-energy-resting.html&fwr=0&rpe=1&resp_fmts=3&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTM4LjAuNzIwNC45NyIsbnVsbCwwLG51bGwsIjY0IixbWyJOb3QpQTtCcmFuZCIsIjguMC4wLjAiXSxbIkNocm9taXVtIiwiMTM4LjAuNzIwNC45NyJdLFsiR29vZ2xlIENocm9tZSIsIjEzOC4wLjcyMDQuOTciXV0sMF0.&dt=1751954899993&bpp=1&bdt=108&idt=-M&shv=r20250702&mjsv=m202507020101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Df22668bce9793ae4%3AT%3D1735196613%3ART%3D1751954800%3AS%3DALNI_Mb4Xpwl1SO1AcvqroR6xccDm_sheQ&gpic=UID%3D00000f7c5320f40b%3AT%3D1735196613%3ART%3D1751954800%3AS%3DALNI_Mb1dz_DHiT2yDzXLMaB9CDkQl4XGg&eo_id_str=ID%3D1241933dda87baba%3AT%3D1750839581%3ART%3D1751954800%3AS%3DAA-AfjZwPuiSAour3k16ZA1JtXua&prev_fmts=0x0%2C750x280&nras=1&correlator=2994065313489&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=4&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=448&ady=4138&biw=1905&bih=945&scr_x=0&scr_y=0&eid=31093233%2C42531706%2C95353387%2C95362656%2C95365225%2C95365234%2C95365461%2C95365111%2C95359265%2C95365122%2C95365797&oid=2&pvsid=7313317041201462&tmod=1571380436&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fpage2.html&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C1920%2C1032%2C1920%2C945&vis=2&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=3&uci=a!3&btvi=2&fsb=1&dtd=426
Bu tapıntılar çevik qalaraq sabitliyi qorumalı olan sualtı robotların və nəqliyyat vasitələrinin dizaynını məlumatlandıra bilər.
“Balıqların bu tarazlığa necə nail olduqlarını öyrənməklə biz daha səmərəli, həssas sualtı texnologiyaları yaratmaq üçün güclü dizayn prinsipləri əldə edə bilərik” dedi Di Santo.
Xüsusilə, tapıntılar sualtı robotların manevr qabiliyyətini yaxşılaşdırmağa kömək edə bilər ki, bu da onlara mərcan rifləri və ya gəmi qəzaları kimi mürəkkəb, naviqasiyası çətin olan mühitlərə daxil olmaq və araşdırmaq imkanı verə bilər.
Di Santonun sözlərinə görə, sualtı robotlar tarixən onları sabit edən kompakt formalarla dizayn edilib. Balıqlarda olduğu kimi, daha çox daxili sabitliyə malik olan formalar daha az manevrlidir.
“Əgər dar məkanlarda manevr edə bilən bir robot istəyirsinizsə, bəzi qeyri-sabitlik şəraitində dizayn etməyi bu balıqlardan öyrənməli və sonra lazım olduqda sabitliyi dinamik şəkildə saxlaya biləcək sistemlər əlavə etməli ola bilərsiniz” dedi Di Santo.
Daha çox məlumat: Di Santo, Valentina, Təbiətdəki qeyri-sabitlik, neytral olaraq üzən balıqlarda gəzməyin yüksək xərclərinə səbəb olur, Milli Elmlər Akademiyasının əsərləri (2025). DOI: 10.1073/pnas.2420015122 . doi.org/10.1073/pnas.2420015122
Jurnal məlumatı: Milli Elmlər Akademiyasının Materialları
Kaliforniya Universiteti – San Dieqo tərəfindən təmin edilmişdir