在学校游泳可以帮助鱼类在湍急的水域中节省能量

成群结队的鱼可能会受益于一种类似于目前在法国参加的奥运会自行车运动员使用的动力，他们通过聚集在阵型中来保护它们免受不利逆风的影响，从而节省能量。

在6月份发表在该杂志上的一项研究中PLOS生物学，科学家们提出了一种新的“湍流庇护假说”来描述鱼类的运动。研究表明，与骑自行车的人类似，鱼在成群结队地穿越湍急的水域游泳时，也可能节省大量能量，而不是单独移动。

“湍流庇护假说以前没有被提出过，所以这项研究是第一个提出和测试它的研究，”该研究的主要作者张扬帆哈佛大学的动物学家告诉科普劳拉·拜萨斯。“多年来，关于为什么鱼类可能会作为一个集体聚集和移动，一直没有任何实质性的新想法。湍流庇护假说提供了一个新的想法，解释了为什么鱼类可能会通过成群结队地移动来获得能量优势。

就像骑自行车的人互相保护免受风的侵袭，科学家们认为鱼群可以相互保护免受破坏性水流的影响，并最终节省能源。为了测试这一点，他们构建了纽约蒂姆ES系列卡特里娜·米勒（Katrina Miller）称“水上跑步机”为”巨人丹尼奥鱼：一个带有螺旋桨的水箱，用于控制水流，高速摄像头用于观察它们的运动，以及用于测量其氧气消耗量的呼吸计——换句话说，它们使用了多少能量。

“如果你想测量一个人在跑步机上跑步的耗氧量，那么你就把口罩戴在人的脸上，”张对他说。《纽约时报》.“但是给鱼戴口罩真的很难。”

科学家们得出结论，当巨型丹尼奥斯在湍急的水域中以八人为一组游泳时，这些鱼消耗的能量比在相同条件下单独游泳时少79%。他们还注意到，成群结队的鱼类在湍急的水域中游泳时消耗的能量与在平静的水域中游泳时消耗的能量相同——当条件变得恶劣时，它们只是更紧密地聚集在一起。另一方面，独居鱼类在湍急的水域中通过用力拍打尾巴以保持与平静水域相同的速度，消耗的能量增加了22%。

“我们发现，与单独游泳相比，在学校里可以大大降低鱼类在湍流环境中游泳的能量成本，”作者在陈述.

这个结论“并不完全令人震惊”，泰·赫德里克北卡罗来纳大学教堂山分校的生物学家没有参与这项研究，他告诉《纽约时报》.“毕竟，被水中的湍流撞倒可能需要一些额外的能量。”最令他惊讶的是，一群巨大的丹尼奥斯在湍急的水域和平静的水域中都使用相同数量的能量。

张旭东说科普成群结队的鱼在湍流条件下获得了“巨大的好处”，这最终表明一些鱼类进化为成群生活，以促进更有效的游泳。

这些结果可能有助于创造更合适的鱼类栖息地，特别是在保护濒危物种和阻止入侵物种方面，写道科普.研究人员甚至认为，这项研究可能会激发新的节能车辆或无人机的灵感，无论是在水下还是在空中。

“在整个生物学中发生的一个原则确实有一些统一的东西，”张对《纽约时报》.“我们可以从大自然中学到很多东西。”