Наука Каждый День (4 февраля 2010) — Исследователи от университета Института Миннесоты Технологии нашли, что гидродинамическая окружающая среда рыбы может сформировать их физическую форму и плавающий стиль. Исследование, доступное на Журнале Экспериментального Вебсайта Биологии, спонсировалось Национальным Центром Национального научного фонда Поверхностной землей Динамики.
- Рыба
- Морская Биология
- Зоология
- Вода
- Устойчивость
- Редкие виды
- Макрель
- Перемещение рыбы
- Угорь
- Тунец
Мельком увидьте фигуру рыбы, и Вы можете часто предполагать, насколько быстрый это. Тунец и макрель смотрят, как будто они должны опередить вычурную рыбу рифа и угрей. Но как имеют все эти разнообразные развитые фигуры? Тела рыбы были сформированы гидродинамикой их окружающей среды, или они развивались по другим причинам?
Поворачиваясь к вычислительной рыбе для ответов, профессор Кивил Энджиниринга Фотиса Сотиропулоса, наряду с постдокторским исследователем Имэном Борэзджени, от Лаборатории С-Энтони Фаллса университета решил мчаться гибридная и реалистическая рыба в массивной параллельной компьютерной группе, чтобы узнать, какое влияние водная среда имела на формы рыбы и плавающие методы.
Но построение вычислительной рыбы было совсем не прямым. "Мы начали эту работу более чем пять лет назад," говорит Сотиропулос. "Это была проблема, потому что мы никогда не моделировали ничего живущего прежде."
Борэзджени объясняет, что гидродинамические силы, проявленные на пловцах, изменяются чрезвычайно в зависимости от их размера и скорости. Знание, что макрель и угри, плавающие в воде, производят и таким образом испытывают различную гидродинамическую окружающую среду, дуэт, моделировало эту различную окружающую среду переменными частотами удара хвоста и жидкой (густой) вязкостью.
Строя две вычислительной макрели (тот, которые бьют его хвост как макрель и секунда, которая извивалась как угорь) и два угря (тот, который извивался и другой, которые бьют его хвост как макрель), инженеры устанавливают рыбу, мчащуюся от положения запусков, и отметили, как они выступали.
Результаты показали ясно, что вся рыба плавала более эффективно, если у них были форма тела или плавающий стиль, соответствующий скоростям, на которых они плавали. Например, минога, которая должна была плавать быстрее, могла получить эффективность - который для реальной рыбы подразумевал бы утомляющий менее быстро - если бы это изменило свою форму или плавающий стиль, чтобы подражать макрели. И макрель, которая должна была переместиться медленно, будет более эффективной, если она могла бы изменить форму или плавающий стиль, чтобы подражать миноге. Это - свидетельство, что оптимальный диапазон рыбы плавающих скоростей производит гидродинамические силы, которые влияют на форму и плавающий стиль, который это разовьет.
"От этих экспериментов мы можем вывести, что реальная макрель и плавающие стили угря отлично приспособлены к гидродинамической окружающей среде, которую они населяют," говорит Сотиропулос. Метод мог быть приспособлен, чтобы учиться, как жидкая окружающая среда формует развитие других организмов и проектировать роботы, которые плавали бы на различных скоростях или в воде различных вязкостей, исследователи говорят.
Источник Истории:
Приспособленный от материалов обеспечил университетом Миннесоты.
Ссылка Журнала:
- Рыцарь и др. Моделируемые гонки рыбы предлагают ту воду сформированная рыба. Журнал Экспериментальной Биологии, 2010; 213 (1): я ДОИ: 10.1242/jeb.041020
Отметьте: Если никакому автору не дают, источник процитирован вместо этого.

