Морские животные с множеством конечностей плавают, "подтягивая" себя через воду
Новое исследование Морской биологической лаборатории (MBL) показывает, что многие морские животные с несколькими плавательными конечностями передвигаются не за счёт отталкивания от воды, а создавая за собой отрицательное давление, которое "подтягивает" их вперёд. Этот феномен назвали "тягой за счёт всасывания" (suction thrust).
Исследование, опубликованное в Scientific Reports, показало, что мелкие морские организмы с множеством пропульсоров — включая личинок крабов, многощетинковых червей и некоторые виды медуз — используют именно этот механизм.
Когда передняя конечность движется, она создаёт за собой область низкого давления, что может снижать энергию, необходимую для движения следующей конечности. «Это похоже на то, как велосипедисты используют аэродинамическую тень, чтобы снизить сопротивление ветра и помочь группе двигаться», — говорит ведущий автор Шон Колин из Университета Роджера Уильямса.
Работа фокусировалась на животных, использующих метахрональную кинематику ("метахронное плавание"), при которой конечности движутся последовательно, а не синхронно.
«Мы начали это исследование в поисках преимуществ метахронного плавания, но поняли, что поток вокруг конечностей очень похож на поток вокруг медузы или рыбьего плавника, — сказал Колин. — Не только поток выглядит так же, но и отрицательное давление такое же».
В исследовании изучали два вида крабов, многощетинкового червя и четыре вида гребневиков. Все они были размером меньше нескольких миллиметров. Оказалось, что создаваемый ими поток жидкости идентичен потоку у более крупных животных, изученных ранее.
«Даже в таком мелком масштабе эти животные полагаются на отрицательное давление, чтобы тянуть себя вперёд сквозь воду», — отметил Колин. Он добавил, что это явление, вероятно, широко распространено в животном мире и наблюдается также у птиц и летучих мышей, движущихся в воздухе.
В дальнейшем учёные планируют изучить больше морских организмов разного размера, чтобы определить, в каком диапазоне размеров животные используют "тягу за счёт всасывания" для передвижения.