Foka potrafi podążać za śladem w wodzie pozostawionym przez obiekt, który już odpłynął
Wąsy fok nie służą tylko do dotykania przedmiotów. Są bardzo czułymi czujnikami przepływu wody. W doświadczeniach foki z zasłoniętymi oczami potrafiły odnaleźć i śledzić hydrodynamiczny ślad pozostawiony przez niewielką łódź podwodną. Taki ślad składa się z wirów i zaburzeń przepływu, które przez pewien czas utrzymują się po przejściu obiektu. Późniejsze pomiary drgań pojedynczych wibrysów pokazały, że ich ruch zmienia się, gdy zwierzę wchodzi w zaburzony przepływ. Dzięki temu foka może uzyskiwać informacje o czymś, czego już nie ma w danym miejscu.
Ślad bez zapachu i bez obrazu
Płynąca ryba lub inny obiekt wprawia wodę w ruch i pozostawia po sobie uporządkowane zaburzenia: wiry, różnice prędkości i kierunku przepływu. Taki hydrodynamiczny ślad nie znika natychmiast. Dla zwierzęcia wyposażonego w odpowiednio czułe receptory może być odpowiednikiem niewidzialnej smugi ciągnącej się za poruszającym się celem.
Eksperyment z miniaturową łodzią podwodną
W klasycznych doświadczeniach foki portowe z zasłoniętymi oczami były w stanie wykrywać i śledzić ślad wytworzony wcześniej przez miniaturową łódź podwodną. Ponieważ wzrok był wyłączony z zadania, a obiekt już odsunął się od miejsca detekcji, doświadczenie pokazało, że zwierzę rzeczywiście korzysta z informacji pozostawionej w ruchu wody.
Wibrysy jako czujniki przepływu
Wąsy fok są połączone z bogato unerwionymi strukturami czuciowymi. Pomiary wykonane z miniaturowymi akcelerometrami mocowanymi przy wibrysach pokazały, że włosy drgają w zakresie częstotliwości odpowiadającym czułości układu sensorycznego foki, a ich charakterystyka zmienia się w zaburzonym przepływie. To daje mechaniczne źródło informacji, które układ nerwowy może analizować.
Polowanie tam, gdzie wzrok zawodzi
Foki często polują w wodzie mętnej, ciemnej lub głębokiej. W takich warunkach możliwość odczytywania śladów hydrodynamicznych jest szczególnie użyteczna. Nie oznacza to, że zwierzę zawsze tropi każdą rybę po kilkuminutowej smudze. Pokazuje natomiast, że zaburzenia przepływu są pełnoprawnym bodźcem sensorycznym, którego człowiek zwykle w ogóle nie bierze pod uwagę.
Inny rodzaj „pamięci” środowiska
Najbardziej kontrintuicyjne jest to, że informacja o zwierzęciu może pozostać w wodzie po jego odpłynięciu. Wzrok rejestruje aktualne fotony, ale zmysł hydrodynamiczny może odczytać ślad wcześniejszego ruchu. Woda przez krótki czas przechowuje więc fizyczną historię tego, co przez nią przepłynęło.
Dlaczego wąsy fok nie są zwykłym futrem
Wibrysy są znacznie grubsze i głębiej osadzone niż typowe włosy, a ich mieszki są silnie unerwione. U fok dodatkowo ważna jest geometria samego włosa. U wielu gatunków przekrój wibrysa jest pofałdowany, co pomaga ograniczać drgania wywołane przez jednostajny przepływ podczas pływania. To istotne, ponieważ własny ruch zwierzęcia tworzy ogromny „szum” hydrodynamiczny. Dobry czujnik musi odróżnić ten szum od zaburzeń pozostawionych przez zewnętrzny obiekt. Pomiary z żywych zwierząt pokazują, że wibrysy reagują inaczej po wejściu w zaburzony ślad, a sygnały mieszczą się w zakresie, na który układ mechanoreceptywny jest czuły.
Co można wywnioskować ze śladu
Hydrodynamiczny trop zależy od rozmiaru i sposobu poruszania się źródła. Ogon ryby tworzy serię wirów, a inne kształty generują odmienne struktury przepływu. W kontrolowanych doświadczeniach foki potrafiły nie tylko wykrywać ślad, lecz także podążać jego zakrętami. To sugeruje, że sygnał zawiera informację o kierunku wcześniejszego ruchu. Nie oznacza jednak, że foka odczytuje z każdego wiru gatunek czy dokładny kształt ryby. Wiarygodnie wykazana jest zdolność do detekcji i śledzenia, natomiast granice rozpoznawania szczegółów nadal są tematem badań. Już sam fakt, że „nieobecny” obiekt pozostawia użyteczną mapę ruchu w wodzie, czyni ten zmysł wyjątkowym.