Bướm biển bay dưới nước như côn trùng bay trên không | H-care.vn

Newscientist 0 lượt xem
Bướm biển bay dưới nước như côn trùng bay trên không

 | H-care.vn

vỏ sò

bướm dưới nước

Alexander Semenov/Thư viện ảnh khoa học

Những con ốc biển có cánh xinh đẹp này rất được ngưỡng mộ vì vẻ ngoài thanh lịch của chúng đến nỗi chúng được gọi là bướm biển.

Bây giờ hóa ra chúng chia sẻ nhiều thứ với côn trùng hơn là chỉ một cái tên: Chúng đập cánh dưới nước như ruồi hay bọ trĩ.

những con ốc nhỏ, helicin limacin, Chúng được tìm thấy ở vùng nước lạnh ở Bắc Cực và Nam Cực. Lớp vỏ nặng nề của chúng khiến chúng chìm xuống như một tảng đá khi đứng, trừ khi chúng tiết ra một mạng nhầy giúp chúng nổi.

Chúng cũng được trang bị các phần phụ giống như cánh cho phép chúng bơi. Nhưng chính xác cách chúng đập cánh và cách chúng di chuyển vẫn chưa được biết.

Giờ đây, David Murphy của Đại học John Hopkins ở Baltimore và nhóm của ông đã lần đầu tiên nắm bắt được các chi tiết về chuyển động của cánh ở những con ốc biển bơi tự do (xem video ở trên).

Họ đã lắp đặt 4 camera tốc độ cao trong một chiếc bể để tập trung vào một xô nước mỗi bên dài khoảng 2 cm. Để theo dõi dòng nước chảy xung quanh cánh, họ đã trộn các hạt nhỏ li ti vào nước biển và sử dụng hai tia laser để chiếu sáng chúng.

Sau đó, họ thả 20 con ốc sên biển vào bể, bản thân nó đã là một kỳ tích vì chúng rất mỏng manh và hy vọng một số con sẽ “bay” trên máy ảnh.

Xấu hổ trên máy ảnh

Trong ba lần, một trong số họ đã bơi qua tập sách nhỏ. “Chúng tôi đã gặp may,” Murphy nói, “họ ở ngay trong tầm nhìn.”

Những gì họ nhìn thấy làm họ ngạc nhiên. Hầu hết các động vật phù du sử dụng các phần phụ của chúng như mái chèo để đẩy chúng trong nước, dựa vào lực cản để di chuyển.

Nhưng ốc biển vỗ cánh như ruồi giấm, tạo ra lực nâng. “Tôi đã có một tiếng ‘Aha!’ đó là lúc tôi nhìn thấy đầu cánh của chúng di chuyển theo cùng một kiểu hình số tám đặc biệt,” Murphy nói.

Mặc dù động vật chân bụng và côn trùng tách ra từ một tổ tiên chung cách đây 550 triệu năm, nhưng ốc sên biển sử dụng cùng một cơ chế vỗ và quăng mà ruồi sử dụng, bao gồm việc chụm các cánh lại với nhau rồi nhanh chóng tách chúng ra.

Điều này cho thấy sự hội tụ tiến hóa trên một kỹ thuật vận động tương tự để di chuyển qua một môi trường tương tự. Do kích thước nhỏ bé của chúng, sự cân bằng của lực quán tính và lực nhớt mà ốc biển gặp phải trong nước tương tự như ruồi trong không khí.

lợi thế thủy động lực học

Kiểm tra chuyển động của cánh ốc biển cũng có thể giúp chúng ta hiểu rõ hơn về chuyến bay của côn trùng. Các loài côn trùng như ruồi giấm đập cánh quá nhanh (200 nhịp/giây) nên khó theo dõi khí động học.

Ốc sên biển chậm hơn nhiều, khoảng năm nhịp mỗi giây. Murphy cho biết: “Chúng tôi có thể nhìn thấy các xoáy ở đầu cánh của con vật khi nó làm điều này.

Một đặc điểm độc đáo được thấy ở ốc biển là tông màu cơ thể của chúng. Khi “bay” dưới nước, nó nghiêng cơ thể qua lại rất nhiều theo mỗi nhịp đập cánh, lên đến 60 độ theo mỗi hướng, trong khi côn trùng bay giữ cơ thể của chúng khá yên tĩnh.

Murphy tin rằng động tác này có thể giúp anh ta định vị đôi cánh của mình trong nước để anh ta không phải di chuyển chúng xa trong mỗi cú đánh, mang lại cho anh ta lợi thế về thủy động lực học.

Brad Gemmell của Đại học Nam Florida, người nghiên cứu các kỹ thuật bơi của động vật biển, tin rằng cơ chế đẩy độc đáo có thể được tích hợp vào các thiết kế vi phương tiện bay mới.

Ông nói: “Động vật đã trải qua hàng triệu năm áp lực chọn lọc giúp kiểm tra và thiết kế các chiến lược tốt nhất cũng như cách di chuyển trong chất lỏng sử dụng tương đối ít năng lượng.

Tạp chí tham khảo: Tạp chí Sinh học Thực nghiệmDOI: 10.1242/jeb.129205

Đọc thêm: Vi phạm luật bay; Quãng đường dài: Bướm và bướm đêm đi quãng đường như thế nào

Thêm về các chủ đề này:

See also  Pseudoscience | nhà khoa học mới | H-care.vn
Bài viết liên quan

Leave a Reply

Your email address will not be published.

Protected with IP Blacklist CloudIP Blacklist Cloud