Vaizdas užfiksuotas stiklo plėvelės statinėje. Kreditas: Pietų Floridos universitetas
Nauji Pietų Floridos universiteto vadovaujami tyrimai atskleidė vieną iš priežasčių, kodėl negalavimai tapo žinomi kaip „efektyviausias pasaulio plaukikas“. Integracinės biologijos docentas Bradas Gemmellas nustatė, kad medūza gamina du sūkurinius žiedus, kurie yra spurgos formos skysti kūnai po jų permatomais kūnais, kurie sukasi priešinga kryptimi. Medūzos, atrodo, stumia ir vėl atsidaro kiekvieno plaukimo ciklo metu, suteikdamos „žemės efekto“ jėgą, tarsi jos stumtųsi jūros dugnu.
„Žemės efektas“ dažniausiai suprantamas oro uosto kilimo ir tūpimo takuose. Kilimo metu oras spaudžiasi tarp orlaivio ir žemės, padidindamas slėgį ir jėgą, kuri padidina našumą. Gemmello eksperimentai parodė, kad medūzos vietoje žemės gali naudoti du savo sūkurinius žiedus. Sūkurinės vonios priešinasi viena kitai ir sukuria „virtualią sieną“, kuri pasižymi panašiu našumo pagerinimu, lyginant su gyvūnais, plaukiojančiais netoli dugno. Niekada nebuvo įrodyta, kad gyvūnas gali sukurti šį reiškinį toli nuo fiksuotos ribos.
Didelio greičio kamera fiksuoja medūzas, plaukiančias per lazerio mentę su dalelėmis. Kreditas: Pietų Floridos universitetas
„Tai, kad šie paprasti gyvūnai suprato, kaip pasiekti„ žemės efekto “padidėjimą atvirame vandenyje, toli nuo bet kokio kieto paviršiaus, gali atverti daugybę naujų galimybių inžinerinėms transporto priemonėms pasinaudoti šiuo reiškiniu. . “, – sakė Gemmellas.
Tyrime, paskelbtameKarališkosios draugijos darbai B„Gemmellas užfiksavo judesį, užfiksuodamas aštuonių medūzų, plaukiančių stiklo plėvelės inde, judesius didelės spartos skaitmeniniu fotoaparatu 1000 kadrų per sekundę greičiu. Jis ir jo kolegos matė, kaip vyksta medūzos, 41% padidėja maksimalus plaukimo greitis ir 61% padidėja bendras plaukimo ciklo atstumas, palyginti su tais, kurie pradėjo ilsėtis.
Medūzos ir sūkurio anatominės ypatybės per mėnulio medūzų plaukimo ciklą. Kreditas: Pietų Floridos universitetas
Skirtingai nuo sraigtų varymo, medūzos nesudaro kavitacijos burbuliukų ir yra tylios, todėl gali ramiai judėti vandeniu. Didelis plaukimo efektyvumas taip pat padeda kaupti energiją augimui ir dauginimuisi. Kelios tyrimų grupės naudoja kankinimus kaip modelį kuriant povandenines transporto priemones, kuriose galima įrengti jutiklius, kurie be sutrikimų stebi vandenyną. Šios naujos išvados galėtų pagerinti šių technologijų plėtrą ir tolesnį vandenyno supratimą.
Nuoroda: „Efektyviausias metazanų plaukikas sukuria„ virtualią sieną “, kad pagerintų našumą“, kurią pateikė Bradas J. Gemmellas, Kevinas T. Du Closas, Seanas P. Colinas, Kelly R. Sutherlandas ir Johnas H. Costello, 2021 m. Sausio 6 d., Karališkosios draugijos darbai B.
DOI: 10.1098 / rspb.2020.2494