В 2005 году, биолог из Гарварда (Кембридж, штат Массачусетс,США), Брук Флэменг обнаружила, что в хвосте акулы имеется мышца, которая работает только во время его взмахов, не влияя на саму механику движения. Флэменг предположила, что мышца отвечает за форму хвоста, изменение которой должно давать некоторые динамические преимущества при движении. Отметим, что плавник этой рыбы, отличается от хвостового плавника других рыб. В частности, он не симметричен, а верхняя часть вытянута далеко назад. Предположение Брук Флэмэнг и выяснение свойств плавника акулы, авторы работы называют классической задачей биомеханики.
Новая работа учёных заключалась именно в том, что бы проверить гипотезу Флэмэнг. Для этого они использовали живых рыб, которые снимались с трёх камер. Как утверждают исследователи, использование данной техники для реконструкции динамики водных потоков не является новшеством, но для решения задач биологии этот метод применяется впервые. Раньше съемка проводилась с двух камер, после чего трехмерный поток восстанавливался математическими методами.
Но такой подход съёмки с двух камер, не давал обнаружить некоторые свойства возникающего вихревого следа. В частности, оказалось, что во время движения акулий хвост формирует по вихрю за половину цикла. Как следствие, след состоит из пар подобных вихрей, связанных между собой, в то время как раньше подобные вихри считались раздельными. Но как учёные не старались, используя механический аналог хвоста, они не смогли получить подобные пары вихрей.
Из всей проделанной работы по изучению хвостового плавника акулы, исследователи сделали вывод, что изменение жесткости плавника во время движения рыбы играет важную роль. Также они установили, что подобная система плавания, скорее всего, обеспечивает непрерывный ток воды.
Комментариев нет:
Отправить комментарий