Пираньи, обитающие в водах Амазонки и некоторых других рек Южной Америки, считаются самыми агрессивными рыбами на Земле. Они никогда не пропускают возможности напасть на животных или птиц, нападая огромными косяками на добычу и вырывая куски мяса из ее тела. Зачастую свои действия рыбы сопровождают характерным «карканием» или «лаем», значение которых ученые смогли расшифровать в октябре 2011 года.
Группа биологов под руководством Джастина Грубиша (Justin Grubich) из Каирского университета (Египет) вычислила силу укуса черных пираний (Serrasalmus rhombeus) и их гигантских предков — паранских мегапираний (Megapiranha paranensis).
Грубиша и его коллег заинтересовала необычная зазубренная форма зубов современных пираний и их доисторических родичей, указывающая на чрезвычайно высокую их приспособленность к разрезанию мягких тканей тела. Исследователи приобрели 15 живых пираний и несколько копий черепов, после чего измерили силу укуса современной рыбы и ее вымершей родственницы.
Оказалось, что черные пираньи кусали заметно сильнее, чем обычные рыбы такого же веса. По расчетам биологов, максимальная сила укуса Serrasalmus rhombeus приближалась к 320 ньютонам. Сила укуса в 1 Ньютон соответствует давлению, которое создавала бы гиря весом в 100 грамм на тело жертвы. Как утверждают исследователи, сила укуса аллигатора с сопоставимой массой была бы в три раза ниже, что делает пиранью самым «кусачим» существом на Земле.
Авторы статьи изучили устройство мускулов и костей черепа пираньи, пытаясь найти механизмы, объясняющие ее феноменальные «кусательные» способности. Как утверждают Грубиш и его коллеги, необычно сильный укус пираньи возникает благодаря особой форме ее нижней челюсти и мощным приводящим мускулам, объединенных в своеобразный биологический рычаг.
Ученые использовали информацию о работе челюсти черной пираньи для моделирования укуса ее древней родственницы. Мегапиранья значительно превышала своих современных «кузенов» как по массе, так и по размерам. Так, ее вес мог достигать 10 килограмм, а длина — 71 сантиметра.
По расчетам биологов, максимальная сила укуса Megapiranha paranensis могла достигать от 4,8 до 10 тысяч ньютонов, в зависимости от параметров моделирования. Это значение сопоставимо с силой укуса, которую развивают современные аллигаторы, даже без поправки на разницу в массе между рептилией и рыбой.
Как утверждают исследователи, опыты со слепками окаменевших зубов мегапираньи показали, что она легко могла прокусить чешую «бронированных» рыб, а также откусить сантиметровый кусок от кости коровы. Ученые полагают, что основу диету этой рыбы составляли крупные рыбы с толстой чешуей, а также небольшие пресноводные черепахи.
Таким образом, Грубишу и его коллегам удалось доказать, что пираньи действительно являются «чемпионами» по силе укуса среди современных позвоночных. В своих следующих работах биологи планируют заставить пиранью «померяться силами» с тираннозавром и другими древними рептилиями с сверхмощными челюстями.