Каким же образом двигаются рыбы?

Каким же образом двигаются рыбы?

Рыбы сами по себе являются отличными пловцами, которые спокойно и плавно скользят по поверхности воды или наоборот, чтобы убежать от хищников, довольно быстро мечутся. И всё- таки способ передвижения рыб гораздо сложней, чем мы могли бы себе представить. На сегодняшний день ученые обнаружили, каким именно образом передвигаются рыбы и что может поспособствовать усовершенствованию биомеханики, что помогло бы создать машины, бороздящие океаны.

 

В целях проектирования механизмов, учёные на протяжении длительного времени наблюдали за животными. Первые летательные аппараты создавались по аналогии с маховыми движениями крыльев птиц. Однако эти эксперименты, как известно, не увенчались успехом — и не просто так. Моторика, позволяющая птице летать, либо рыбе плавать – гораздо более сложна, чем может показаться на первый взгляд. Должно учитываться каждое движение для того, чтобы создать биомеханическое средство передвижения.

«Если бы у нас была возможность возомнить себя Господом Богом и сотворить волноплавающий организм, каким должно было бы быть его тело? На какой же частоте оно должно колебаться, чтобы суметь двигаться на своей максимальной скорости? Каким образом мозг в таком теле способен координировать эти движения?», — ставит вопрос ребром профессор инженерной механики Нилеш Патанкар. «Несколько тысячелетий назад, волноплавающие организмы были словно угри, обладающие подходящими механическими свойствами, и именно они оказались теми, кто выжил».i_005

Было бы трудно создать экспериментальные модели рыб с целью их тестирования, пытаясь найти правильные движения; именно поэтому исследователи прибегли к помощи компьютера. Для проверки гипотез о предпочтительных эволюционных особенностях волнообразного плавания они использовали вычислительные методы. Например, виды с низкочастотной мышечной активностью и повышенной ригидностью тела были самыми удачными. Получается, что оптимальная ригидность для волноплавающих организмов аналогична экспериментальной ригидности волноплавающих позвоночных.

Однако это ещё не всё, что они обнаружили. После анализа изгибов тела рыбы, исследователи обнаружили, что простой паттерн движения породил сложные деформации тела. «Это говорит о том, что животное не нуждается в точной координации своих движений», — сообщил Патанкар. Результаты исследований объясняют не только то, как плавает рыба, но и объединяет понятия активного и пассивного плавания. Данное исследование могло послужить толчком к развитию рыбоподобных средств передвижения или роботам, которые бы исследовали глубины океана более продуктивно.

Автор

Запись опубликована 26 Июнь 2013 в разделе Технологии