باستخدام الروبوتات الشبيهة بالأسماك، اكتشف الباحثون أن الأسماك تتحرك
توفير الطاقة
"المياه الضحلة من الأسماك اجتماعية ديناميكية للغايةيشرح كبير مؤلفي الدراسة إيان كوزين. "توضح نتائجنا كيف يمكن للأسماك الاستفادة من الدوامات التي أنشأها أقرب جيرانها دون الحاجة إلى الحفاظ على مسافات ثابتة من بعضها البعض."
للإجابة على السؤال ، هل يمكن للأسماك أن تنقذالطاقة ، والسباحة مع الأسماك الأخرى ، فمن الضروري قياس نفقاتها من الطاقة. لا يمكن القيام بذلك بدقة مع أسماك السباحة الحرة ، وقد حاولت الأبحاث السابقة الإجابة على هذا السؤال باستخدام النماذج النظرية والتنبؤات.
حل آلي
ومع ذلك ، فقد تغلب بحث جديد على هذاحاجز أمام الاختبار التجريبي. طور الباحثون سمكة آلية ثلاثية الأبعاد ذات زعنفة ذيل ناعمة تسبح بدقة لتقليد حركات سمكة حقيقية. ولكن على عكس نظرائهم الأحياء ، تسمح لك الروبوتات بقياس استهلاك الطاقة المرتبط بالسباحة معًا بشكل مباشر ، وليس بمفردها.
مصدر
في أكثر من 10000 اختبار ، قاموا باختبار سمكة الروبوت في كل وضع ممكن بالنسبة إلى القائد ، ثم قارنوا استهلاك الطاقة بالسباحة وحدها.
"مطابقة طور الدوامة"
أظهرت النتائج اختلافًا واضحًا فياستهلاك الطاقة للروبوتات التي سبحت وحدها والروبوتات التي سبحت في أزواج. ووجدوا أن السبب في ذلك هو كيف تؤثر الأسماك الموجودة في المقدمة على الديناميكا المائية للأسماك الموجودة في الخلف. يتم تحديد الطاقة التي تستهلكها الأسماك المطاردة من خلال عاملين. من المهم ما إذا كانت سمكة التابعين قريبة من قائد المدرسة أو بعيدًا عنها ، وكيف يضبط المتابع ركلات ذيله لاستخدام الدوامات التي أنشأها القائد.
تبين أن سر توفير الطاقة هوالتزامن. وهذا يعني أن سمكة التابعين يجب أن تتطابق مع إيقاع ذيلها مع إيقاع الزعيم بفارق زمني معين بناءً على الموقع المكاني. أطلق الباحثون على هذه الاستراتيجية اسم "مطابقة طور الدوامة". عندما يكون المتابعون قريبين من السمكة القيادية ، فإن الطريقة الأكثر فاعلية للقيام بذلك هي مزامنة ركلات الذيل مع القائد. ولكن مع تأخر المتابعين ، يجب أن يخرجوا عن المزامنة ، ويتخلفون أكثر فأكثر عن دقات ذيل القائد.
اقرأ أيضا
اكتشف العلماء بالضبط كيف يضر الإجهاد الحراري الحيوانات المنوية
انتهت المهمة السنوية في القطب الشمالي والبيانات مخيبة للآمال. ما الذي ينتظر البشرية؟
في اليوم الثالث من المرض ، يفقد معظم مرضى COVID-19 حاسة الشم لديهم وغالبًا ما يعانون من سيلان الأنف