ماهی‌ها برای ذخیره انرژی دنده عوض می‌کنند
به گزارش گروه علم و فناوری آنا، یکی از جالب‌ترین حس‌ها در ماهی‌ها این است که گروهی از آنها به صورت هماهنگ با هم شنا می‌کنند در یک آن جهت حرکت را عوض می‌کنند بدون اینکه با هم تصادفی داشته باشند.
ماهی‌ها و پرنده‌ها در هنگام حرکت جمعی برای حفظ انرژی از دو سرعت آهسته و سریع استفاده می‌کنند یا به اصطلاح دنده عوض می‌کنند. دانشمندان وقتی متوجه این موضوع شدند که در حال استفاده از یک تکنینک همانندسازی در آزمایشگاه نیویورک سیتی بودند. در این روش حرکت حیوانات در دسته‌ها و گروه‌های بزرگ تقلید می‌کنند.
لیف ریستروف، پروفسور علوم ریاضیات در موسسه کورانت دانشگاه نیویورک و سرپرست این پروژه، می‌گوید: «بعضی از زیبایی‌های علم طبیعت‌شناسی در کارهای جمعی و گروهی دیده می‌شود. هر نفر در حالی که یک موج در مایع ایجاد می‌کنند، روی موج ایجادشده به وسیله همسایه بالایی نیز موج‌سواری می‌کند».
ریستروف و همکارانش در پروژه همانندسازی یک دسته شناگر رباتیک ساختند که باله‌های پلاستیکی آنها سه‌بعدی پرینت شده بود تا بتوانند در مخزن آب بالا و پایین بروند و شنا کنند. به گفته دانشمندان قسمت سخت این کار شنای باله‌ها در مدارهای دایره‌ای شبیه به پره‌های چرخان یک پنکه یا هلیکوپتر بود چرا که همه آنها در مدار قبلی مرتکب همان حرکت اشتباه می‌شدند.
یک جفت باله کوچک با حرکت کردن در یک حرکت دایره‌ای که در نتیجه دنباله خود ایجاد شده است، می‌تواند آرایش بی‌نهایت طولانی را همانندسازی کند.
محققان متوجه شدند در حالی که یک شناگر تنها با سرعتی معین حرکت می‌کند، دستههای بزرگ ماهی با دو سرعت متفاوت شنا می‌کنند.
در دنده اول، هر شناگر مسیر موجود در مایع را دنبال می‌کند که همان جریان ایجادشده به وسیله همسایه بالایی است. در این آرایش گروه با سرعت آهسته شنا می‌کند. در دنده دوم سرعت افزایش می‌یابد و هر شناگر برخلاف همسایه و در برابر جریان پیش روی خود حرکت می‌کند.
سپس پژوهشگران در تلاش برای درک بیشتر در مورد این سرعت‌های مجزا از شبیه‌ساز کامپیوتری استفاده کردند. نتایج به‌دست‌آمده حاکی از آن است که حالت کند اولیه موجب صرفه‌جویی در انرژی مورد نیاز برای شنا کردن می‌شود. این سرعت برای گشت‌زنی و مهاجرت ایده‌آل خواهد بود. دنده دوم که سرعت بیشتری دارد، باعث سوزاندن انرژی بیشتری هم می‌شود که این سرعت نیز برای فرار سریع از دست شکارچیان مناسب است.
این تیم تحقیقاتی یافته‌های خود را به عنوان یک آئرودینامیک قابل اجرا در دسته پرندگان نیز ممکن می‌دانند. آنها معتقدند حتی می‌توان هوا را جایگزین آب و جریان آب را جایگزین پیمایش کرد.
همچنین نتایج حاصل از این پژوهش موجب ایجاد درک بهتری از اصول جریان آب و هوا شده است. این مهارت می‌تواند در ذخیره کردن انرژی از طریق امواج اقیانوس یا تلاطم جوی موثر واقع شود.
مترجم: هانا حیدری
منبع: Futurity
انتهای پیام/