研究表明鱼群比单独游泳者发出的噪音更少

约翰·霍普金斯大学的一个工程师团队发现，一群鱼以正确的方式一起移动对于降噪效果非常有效：七条鱼组成的鱼群听起来就像一条鱼。

“众所周知，成群游动可以为鱼类提供额外的保护，使其免受捕食者的侵害，但我们质疑这是否也有助于减少它们的噪音，”该研究的资深作者拉贾特·米塔尔博士说。

“我们的研究结果表明，与单独游泳相比，成群游泳时它们的声学特征大幅下降，这可能确实是推动鱼群形成的另一个因素。”

Mittal 博士和同事基于常见的鲭鱼(鲭鱼)创建了一个 3D 模型，以模拟不同数量的鱼的游动、改变它们的形态、它们游动的距离有多近以及它们的动作同步的程度。

该模型适用于许多鱼类，模拟一到九条鲭鱼被尾鳍推动向前。

作者发现，一群鱼以正确的方式一起移动，在降噪方面效果惊人：七条鱼组成的鱼群听起来就像一条鱼。

“捕食者，比如鲨鱼，可能会认为它听到的是一条孤独的鱼，而不是一群鱼。这可能对猎物鱼产生重大影响，”米塔尔博士说。

研究小组发现，减少声音的最大关键是学校尾巴拍动的同步性——或者实际上是缺乏同步性。

如果鱼一致移动，同时拍动尾鳍，声音就会叠加，总声音不会减少。

但如果它们交替拍打尾巴，鱼就会抵消彼此的声音。

“声音是一种波。如果两个波完全同相，则它们可以相加;如果它们完全异相，则它们可以相互抵消。这就是这里发生的事情，尽管我们谈论的是人类几乎听不见的微弱声音，”米塔尔博士说。

该研究的第一作者 Ji Zhou 补充道：“减少声音的尾鳍运动也会在鱼之间产生流动相互作用，从而使鱼游得更快，同时消耗更少的能量。”

“我们发现，减少流动产生的噪音并不一定要以牺牲性能为代价。”

“我们发现，由于游泳者之间的水动力相互作用，噪音显着降低，人均推力显着增加。”

研究人员惊讶地发现，一旦一条游动的鱼加入另一条鱼的身边，降噪效果就会发挥作用。

随着越来越多的鱼加入鱼群，降噪效果会越来越强，但研究小组预计，这种好处会在某个时候结束。

“仅仅以任何方式在一起游泳都有助于减少声音特征。鱼之间不需要协调，”米塔尔博士说。

该研究于 4 月 3 日发表在《生物灵感与仿生学》杂志上。