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海马标志性的“S”形身体蕴藏着秘密武器：根据一项研究海马弯曲颈部区域的生物力学特性的新研究，这是这些微小的肉食性鱼类偏爱的伏击狩猎方式的一种适应。
海马是从类似于海龙的细长游泳者进化而来的。它们用卷曲的尾巴固定住身体，静止地悬停在珊瑚礁和海草床附近，直到小虾或幼鱼游过。然后，它们微微倾斜头部，轻轻一吸，这些小小的掠食者就吸入了毫无戒心的猎物。海马和海龙都采用了倾斜和吸食的技术，称为枢轴进食。然而，海马不像海龙那样追逐猎物，因此它们颈部的伸展范围是决定其狩猎成功的重要因素。
比利时安特卫普大学的萨姆·范·瓦森伯格说：“从我看到海龙进食的第一个视频开始，我就意识到颈部区域发生了一些非常重要的机械运动。”他是这项研究的合著者，该研究发表在1月25日出版的《自然通讯》杂志上，已发表。（《大众科学》是自然出版集团的一部分。）
研究人员使用高速视频和数学建模来展示海马的马形外观在枢轴进食过程中对其性能的提升程度。研究小组通过研究海马和海龙的视频发现，虽然两者头部上下运动相似，但海马也可以向前伸展头部。“与直身海龙相比，所有研究的海马物种在捕食猎物时，其嘴部移动路径始终如一地显示出额外的向前伸展分量，”研究人员写道。
然后开发了两个数学模型，一个基于海龙，另一个基于海马。研究人员使用计算机程序校准模型，微调每个身体部分的柔韧性、惯性特性和流体动力阻力，直到模型可以模拟视频中看到的枢轴进食运动。“数学模型一直是功能形态学家和生物力学家的重要工具，”范·瓦森伯格说。
通过将这些模型操纵成海马和海龙之间的假设中间体——直颈海马和弯颈海龙——研究人员可以测试身体形状的功能性影响。他们发现，虽然海马弯曲的颈部提供了更长的伸展距离（攻击距离），但却以速度（攻击速度）为代价。例如，弯曲海龙模型的颈部导致攻击距离增加了28%。相反，拉直海马模型的颈部使攻击速度提高了36%。
海马每天需要吞食数十只小虾才能生存。虽然它们的曲线使它们比流线型的近亲游泳能力更差，但攻击距离的增加似乎非常适合它们隐秘的坐等式捕食策略。
“海马本可以在海龙已经存在的栖息地中定居，而增加的攻击距离将使新来者能够成功地竞争相同的食物资源，”研究海马进化和生态学的罗德斯大学的彼得·特斯克说，他没有参与这项研究。“总的来说，我认为这是解释海马为何看起来如此不寻常的谜题中一个有趣的部分……这项研究对于理解海马的进化有何意义，仍然有待充分解答，”他补充道。
在侏儒海龙中可能找到线索，这是一种既像海马又像海龙的鱼。与海马一样，侏儒海龙也有卷曲的尾巴，但像海龙一样水平游泳。由于侏儒海龙与海马的共同祖先比与海龙的共同祖先更近，“它们的系统发育位置表明，尾部附着的生活方式的进化先于海马弯曲头部的进化，”研究人员写道。