Vid jakt på möss på vintern är röd- och fjällräven kända för att störta med huvudet först i hastigheter på 2–4 meter per sekund, men deras vassa nos minskar slagkraften i snö och skyddar dem från skador, enligt en ny studie från Cornell University.

Den grundläggande forskningen belyser biomekaniken i det unika jaktbeteendet (känd som musning), främjar vår förståelse av djuranpassningar och ger insikter om snöskador människor upplever under snowboard eller skidåkning.

Studien visas i Proceedings of the National Academy of Sciences .

Även om det har gjorts många studier av vattenfåglar och djur som tumlare och delfiner som dyker från luft till vatten, har interaktioner mellan djur och luft-snögränssnittet inte undersökts väl. Snö har vätskeliknande egenskaper när den är lätt och fluffig, och fastliknande egenskaper när den komprimeras, som när människor gör snöbollar.

"Rävens vassa nos pressar inte ihop snön nämnvärt, den tränger in i den utan större motstånd", säger Sunghwan Jung, tidningens motsvarande författare och professor i biologisk och miljöteknik. Jisoo Yuk, doktorand i Jungs labb, är tidningens första författare.

Rävar tillhör hundfamiljen (Canidae), som har utvecklat långa nosar för flockjakt. "Varje medlem i en flock tillfogar sitt byte gradvis skada genom att bita med sina långa nosar, vilket kan döda bytet," sa Jung. Den långa nosen har den extra fördelen att den underlättar musning.

Å andra sidan är medlemmar av kattfamiljen (Felidae) kända för sin ensamma jaktstil och har utvecklat korta nosar som kan ge ett kraftfullt och dödligt bett i ett enda försök.

I studien skannade författarna skallar av röd- och fjällrävar (från familjen Canidae) och lodjurs- och pumaskallar (från familjen Felidae) vid American Museum of Natural History på Manhattan. De 3D-printade skallarna och fäste var och en till en sensor som mätte slagkraften. Döskallarna släpptes sedan i både snö och vatten, och forskarna skrev in data i datormodeller för att jämföra effekterna av båda.

Jung och kollegor fann att rävarnas vassa nosar penetrerade snön med lite motstånd, vilket minimerar potentiella vävnadsskador under ett dyk med huvudet först. "Utan mycket kompression, trots den höga hastigheten, beter sig snön som vatten," sa Jung. Men de platta felidae nosarna tryckte ihop snön vid stöten, vilket skapade ett stort och potentiellt skadligt motstånd.

Vid mus i snö gör rävens långa nos också att den kan nå sitt byte tidigare, eftersom möss är mycket känsliga för rörelser i sin omgivning och snabbt kan fly. Andra beteendestudier har visat att innan de kastar sig skakar rävar på huvudet för att lyssna på prasslande ljud från möss eller andra djur under snöns yta, och därigenom mäta ljudkällans djup.

"Det här är en mycket farlig process, men vi har inte haft rapporter om att rävar skadats," sa Jung.

Medförfattare inkluderar William Bemis, professor i ekologi och evolutionsbiologi och fakultetskurator för fiskar för Cornell University Museum of Vertebrates.

Mer information: Jisoo Yuk et al, Effekt av skallmorfologi på rävsnödykning, Proceedings of the National Academy of Sciences (2024). DOI:10.1073/pnas.2321179121

Journalinformation: Proceedings of the National Academy of Sciences

Tillhandahålls av Cornell University