テッポウウオ (Toxotes jaculatrix) は、水生生物や昆虫に満足せず、水面に落ちて溺れてしまいます。その代わりに、水面近くの小枝や葉の上に不用意に座る小動物で食事を補っています。このような潜在的な獲物を見つけると、すべてが非常に迅速に行われます。射撃の方向に体を配置し、鰓蓋をぴくぴくと動かし、口から水を外側に噴射します。口の天井と舌は細い管を形成し、ウォータージェットを集中させて加速します。観察によると、魚はそれを使って高さ2メートルまでの標的を攻撃できることがわかっています。獲物の大きさに合わせて水の量も調節します。バイロイト大学のステファン・シュスター氏は、「タイでの現地調査中に、この魚にとって適切な標的は非常に少ないという印象を受けた。そのため、魚にとって獲物を効率的に捕獲することがさらに重要である」と語る。
彼は同僚のペギー・ジェリスとともに、テッポウウオが獲物の距離に唾吐き攻撃を適応させるかどうか、またどのように適応させるかを調査する実験を実施した。実験室のテストで示されているように、約 10 センチメートルの短距離では、ウォーター ジェットは明らかに最適な効果が得られるように設計されています。衝突の直前に、水がジェットの先端に集まり、一種の棍棒を形成します。これにより、打撃にさらに大きな力が加わります。しかし、研究者らの説明によると、これまではこれは唾吐き法の副作用であり、変えることはできないと考えられていた。彼らは今、これが実際に真実であるかどうかを実験でテストしました。これを行うために、生物学者らはテッポウウオに水槽からさまざまな距離の標的に向かって唾を吐くように訓練した。これらは水面から20、40、60センチメートル上にありました。彼らは高速カメラを使用してショットの正確なシーケンスを記録し、特にウォータージェットの形状と構造を評価しました。
ハードヒットを放つ「ウォータークラブ」
そして実際: カメラ記録の分析により、さまざまなウォーター ジェットの流体力学の明らかな違いが明らかになりました。肥厚したローブは常に距離の半分後にのみ形成され、衝突の直前に最大濃度に達しました。ビームの形状も距離に応じて変化しました。「クローズアップショット」では、ビームの直径が波のように変動していました。これは、流れの不安定さの兆候であると研究者は説明しています。一方、遠隔攻撃では、検出できるそのような波ははるかに少なくなりました。 「これは非常に明白であったため、被験者はウォータージェットの写真の外観だけを基に距離を判断できた」とゲルリス氏とシュスター氏は報告している。
テッポウウオは明らかに、標的までの距離に水の速度を適応させることができます。より詳細な分析で示されているように、距離が遠くなるほど、速度はより速く増加します。魚は口の開閉を少し速くしたり、遅くしたりすることでこれを実現します。 「これは単に『修士課程』の単純な減速や加速ではない」と研究者らは強調する。代わりに、これはターゲットを絞ったタイミングであり、驚くほど正確です。ある意味、テッポウウオの唾吐きは、遠くの目標に向かって槍などを投げる人間特有の能力に匹敵します。 「これには、動きの正確なタイミングも必要です」とシュスター氏とゲルリス氏は言う。
