С помощью отпечатанных на 3D-принтере роботов-аммонитов исследователи из университета Юты изучают влияние формы раковины на движение моллюска в воде, представляя, как могли выглядеть океаны миллионы лет назад, когда они были полны этих вездесущих животных. Ученым удалось выявить взаимосвязь между устойчивостью в воде и маневренностью при разных конструкциях раковин, обеспечивавших их обладателям разные преимущества. Полученные результаты подтверждают, что какой-то одной оптимальной формы оболочки не существует.

Сегодня к головоногим моллюскам относятся три группы, из которых только наутилусы имеют внешнюю раковину, а осьминоги и кальмары лишены ее. А между тем, когда-то моллюски с раковинами присутствовали повсюду и отличались феноменальной успешностью в эволюционном плане. На протяжении сотен миллионов лет им удавалось выживать, всякий раз избегая очередного массового вымирания.

Эволюция предоставила им совершенно уникальный способ передвижения, снабдив заполненной газом раковиной. По сути, эти животные представляют собой подводные лодки с твердым корпусом, приводимые в движение струями воды.

Исследователи изучали аммонитов с тремя формами раковин: узкой с плотными завитками, широкой, почти сферической и средней, с толстыми завитками и узким обтекаемым корпусом, выявляя плюсы и минусы каждой из оболочек.

Говорить о том, что одна форма лучше другой, бессмысленно, если не конкретизировать, в чем именно. Узкие раковины обладают меньшим лобовым сопротивлением и большей устойчивостью при движении в одном направлении. А более широкие позволяют легко менять направление, вращаясь вокруг своей оси. Эта маневренность помогала моллюскам ловить добычу и уходить от медлительных хищников.

Естественный отбор – это динамичный процесс, которому свойственны многочисленные функциональные компромиссы. А головоногие моллюски с внешней оболочкой являются идеальными объектами для изучения этой сложной динамики из-за огромного диапазона времени их существования, экологической значимости, численности и высоких темпов эволюции. Результаты исследования, которое поддерживается Национальным научным фондом, были опубликованы в журнале Scientific Reports.