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鱼类是追踪猎物的高手，能够探测到另一条鱼游过之后一分钟以上的踪迹。
一个德国研究小组现在通过建模鱼的尾迹外观以及鱼类如何利用尾迹中的线索来追踪猎物，从而解构了这种水生能力。这项研究即将发表在《物理评论快报》上。
当猎物超出视线和听力范围时，鱼类依赖于皮肤下错综复杂的传感器阵列。这些皮下传感器被称为管神经丘，因为它们位于通过孔与外部水域相连的管道中。当两个相邻的孔之间存在压力差时，水会流经连接它们的管道，神经丘会记录流体运动。
研究合著者 J. Leo van Hemmen，慕尼黑工业大学的理论生物物理学家，表示鱼类追踪能力的关键在于游泳者产生的尾迹由于其旋转结构而能够长时间保持稳定。
“尾迹是涡流，是旋转的水，”van Hemmen 说。他补充说，就像一个陀螺一样，环状涡流“如果摩擦力不太大，就会旋转相当长一段时间”。流体中遇到的摩擦力大小取决于流体的粘度，水的粘度相对较低。“鱼不是在糖浆中游泳，”van Hemmen 说。“它们是在水中游泳。”因此，涡环会持续很长时间。
Van Hemmen 和他的同事们模拟了这些涡环如何转化为压力差，这些压力差由鱼的侧线上的管神经丘检测到，侧线是一条感觉“带”，像赛车条纹一样纵向贯穿鱼身体的两侧。然后，研究人员监测了来自鱼的管神经丘的神经元输出，验证了他们的模型正确地描述了感觉过程。
研究人员发现，涡环不仅提醒鱼类注意另一位游泳者的轨迹，而且涡环的方向还在鱼的感觉系统中产生了一种特定的兴奋模式。换句话说，尾迹为游泳者指明了方向，就像动物的脚印提醒追踪者它前进的方向一样。
Sheryl Coombs，俄亥俄州鲍ling格林州立大学的感觉生物学家，表示对于研究侧线的人来说，鱼类可以追踪尾迹并不是新闻，但 van Hemmen 的小组能够定量建模其工作原理意义重大。她说，这一进步的存在，至少部分归功于日益强大的计算工具。“在我们真正拥有工程技术来可视化这些涡流的外观之前，很难研究它们，”Coombs 说。
虽然这种建模可能不会在她自己的工作中发挥主要作用，但 Coombs 表示其他人可能会发现这项新研究的用途。“我认为这将是一个非常强大的模型，”她说。例如，美国国防部资助了 Coombs 及其同事的研究，这些研究有朝一日可能会产生用于水下传感的静默声纳替代方案。
像声纳一样，鱼的尾迹追踪是一种多功能的感知能力——它在夜间和其他能见度受损的环境中都能发挥作用。“你可以在完全黑暗中，或者在密西西比河中做到这一点，”van Hemmen 说。