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魚類是追蹤獵物的高手，能夠探測到另一條魚遊過之後一分鐘以上的蹤跡。
一個德國研究小組現在透過建模魚的尾跡外觀以及魚類如何利用尾跡中的線索來追蹤獵物，從而解構了這種水生能力。這項研究即將發表在《物理評論快報》上。
當獵物超出視線和聽力範圍時，魚類依賴於皮膚下錯綜複雜的感測器陣列。這些皮下感測器被稱為管神經丘，因為它們位於透過孔與外部水域相連的管道中。當兩個相鄰的孔之間存在壓力差時，水會流經連線它們的管道，神經丘會記錄流體運動。
研究合著者 J. Leo van Hemmen，慕尼黑工業大學的理論生物物理學家，表示魚類追蹤能力的關鍵在於游泳者產生的尾跡由於其旋轉結構而能夠長時間保持穩定。
“尾跡是渦流，是旋轉的水，”van Hemmen 說。他補充說，就像一個陀螺一樣，環狀渦流“如果摩擦力不太大，就會旋轉相當長一段時間”。流體中遇到的摩擦力大小取決於流體的粘度，水的粘度相對較低。“魚不是在糖漿中游泳，”van Hemmen 說。“它們是在水中游泳。”因此，渦環會持續很長時間。
Van Hemmen 和他的同事們模擬了這些渦環如何轉化為壓力差，這些壓力差由魚的側線上的管神經丘檢測到，側線是一條感覺“帶”，像賽車條紋一樣縱向貫穿魚身體的兩側。然後，研究人員監測了來自魚的管神經丘的神經元輸出，驗證了他們的模型正確地描述了感覺過程。
研究人員發現，渦環不僅提醒魚類注意另一位游泳者的軌跡，而且渦環的方向還在魚的感覺系統中產生了一種特定的興奮模式。換句話說，尾跡為游泳者指明瞭方向，就像動物的腳印提醒追蹤者它前進的方向一樣。
Sheryl Coombs，俄亥俄州鮑ling格林州立大學的感覺生物學家，表示對於研究側線的人來說，魚類可以追蹤尾跡並不是新聞，但 van Hemmen 的小組能夠定量建模其工作原理意義重大。她說，這一進步的存在，至少部分歸功於日益強大的計算工具。“在我們真正擁有工程技術來視覺化這些渦流的外觀之前，很難研究它們，”Coombs 說。
雖然這種建模可能不會在她自己的工作中發揮主要作用，但 Coombs 表示其他人可能會發現這項新研究的用途。“我認為這將是一個非常強大的模型，”她說。例如，美國國防部資助了 Coombs 及其同事的研究，這些研究有朝一日可能會產生用於水下感測的靜默聲納替代方案。
像聲納一樣，魚的尾跡追蹤是一種多功能的感知能力——它在夜間和其他能見度受損的環境中都能發揮作用。“你可以在完全黑暗中，或者在密西西比河中做到這一點，”van Hemmen 說。