Foto via Universiteit van Tel Aviv
In een nieuwe studie, uitgevoerd aan de Universiteit van Tel Aviv, zijn onderzoekers erin geslaagd het ongelooflijke aasvermogen van zeepaardjes te karakteriseren en ontdekten ze dat ze hun hoofd met de ongelooflijke snelheid van 0,002 seconden omhoog kunnen bewegen. De snelle hoofdbeweging gaat gepaard met een krachtige waterstroom die hun prooi recht in de mond van het zeepaardje hakt.
De studie werd geleid door professor Roi Holzman en de doctoraalstudent Corrine Jacobs van de School of Zoology aan de George S. Wise Faculty of Life Sciences en het Steinhardt Museum of Natural History aan de Universiteit van Tel Aviv, en werd uitgevoerd aan het Interuniversitair Instituut voor Mariene Wetenschappen in Eilat. De studie werd gepubliceerd in het Journal of Experimental Biology.
De onderzoekers leggen uit dat zeepaardjes vissen zijn met unieke eigenschappen zoals mannelijke 'zwangerschap', vierkante staartwervels en natuurlijk het unieke eetsysteem. Het grootste deel van de dag zijn zeepaardjes verankerd met hun staart aan zeewier of koralen met hun hoofd naar beneden gekanteld, dicht bij hun lichaam. Wanneer ze echter een prooi detecteren die over hen heen gaat, heffen ze hun hoofd met ongelooflijke snelheid op en vangen het. Volgens professor Holzman veranderen zeepaardjes tijdens het jagen hun lichaam in een soort veer: met hun rugspieren strekken ze een elastische pees uit en gebruiken ze hun nekbotten als een 'trigger', net als een kruisboog. Het resultaat is sneller dan zelfs de snelste spiercontractie die overal in de dierenwereld te vinden is.
Tot nu toe was het echter niet duidelijk hoe het veermechanisme ervoor zorgde dat zeepaardjes daadwerkelijk konden eten. Net zoals iedereen die een vlieg uit een kopje thee probeert te halen weet, is water een stroperig medium en moet de vis zijn mond openen om een stroom te creëren die de prooi naar binnen trekt. Maar hoe coördineren zeepaardjes het vasthaken van een prooi met hun hoofd beweging?
In hun recente onderzoek slaagden onderzoekers van de Universiteit van Tel Aviv erin om de beweging van zeepaardjes te karakteriseren en te kwantificeren door hun aanval te fotograferen met een snelheid van 4.000 beelden per seconde en door een lasersysteem te gebruiken om waterstromen in beeld te brengen. Deze meting toonde aan dat het 'kruisboog'-systeem twee doelen dient: het vergemakkelijken van hoofdbewegingen en het genereren van zuigstromen met hoge snelheid - 10 keer sneller dan die van vissen van vergelijkbare grootte. Deze voordelen stellen zeepaardjes in staat om bijzonder ongrijpbare prooien te vangen.
De nieuwe metingen helpen ook licht te werpen op de ecologie van verschillende soorten zeepaardjes, die van elkaar worden onderscheiden door de lengte van hun neus. "Onze studie toont aan dat de snelheid van hoofdbewegingen en zuigstromen worden bepaald door de lengte van de neus van een zeepaardje", voegde professor Holzman eraan toe. "Vanuit het evolutionaire aspect moeten zeepaardjes kiezen tussen een korte neus voor sterke zuigkracht en matige kopheffing, of een lange neus voor snelle kopheffing en zwakkere zuigstromen. Deze keuze komt natuurlijk overeen met het beschikbare dieet: soorten met een lange neus vangen kleinere, snellere dieren, terwijl soorten met een korte neus zwaardere, zwaardere soorten vangen."
Volgens professor Holzman zijn zeepaardjes niet het enige exemplaar van het indrukwekkende veermechanisme. Eigenlijk worden zeepaardjes gerekend tot de familie van vissen met de toepasselijke wetenschappelijke naam Misfit Fish, inclusief soorten zoals alligator zeenaald, garnaalvis en cornetvis ofwel fluitmond.
"Deze vissen worden zo genoemd vanwege hun vreemde vorm die het mogelijk maakt hun lichaam tot een veer te strekken. De grote vraag is van toepassing op de evolutie van het veermechanisme, hoe het werd gevormd en wanneer het zich ontwikkelde. Ik hoop dat onze recente studie zal leiden tot verdere studies die zijn ontworpen om het raadsel van de lentevissen op te lossen".
