Matematica a explicat modul în care înoată creveți

Unele crustacee, cum ar fi creveți și homar, înot folosind mișcări ritmice de patru sau cinci perechi de extremități pleopod, padele mici similare.

Calculele au arătat că mișcările mișcarea de creveți și homar 30% accidente vasculare cerebrale sincrone eficiente, și mai mult de trei ori mai eficient direcționat de la cap la coadă.

Fiecare picior inițial cu forța de apă împinge înapoi, și apoi se întoarse, în scopul de a reduce rezistența și este deplasat într-o poziție inițială. Frecvența acestor mișcări se poate ajunge la zece impulsuri pe secundă. În acest rând extremitate, mai degrabă decât simultan într-o ordine strictă. Prima pereche de picioare este împins mai aproape de coada, apoi întârziat cu un sfert dintr-un ciclu următor, și așa mai departe. Din exterior seamănă cu valurile care vin de la coadă la cap.

Un grup de oameni de știință americani, format din patru matematicieni, și un biolog, a decis să afle de ce crustaceele selecția naturală a ales un astfel de stil complicat de înot. Cu ajutorul unui model de calculator, care ia în considerare dinamica fluxului de fluid, cercetatorii au comparat trei moduri de canotaj: mișcarea sincronă a picioarelor în același timp, mișcarea ondulatorii a cozii la cap în direcția opusă.

"Când am început să gândesc obetom metodă de navigare, mi se părea că mișcarea capului la coada ar da o mai mare avantaj mecanic, dar simulările au arătat că acest lucru nu este atât de"- spune co-autor Timothy Lewis (Timothy Lewis), de la Universitatea din California, la Davis.

Calculele au arătat că mișcările mișcarea de creveți și homar 30% accidente vasculare cerebrale sincrone eficiente, și mai mult de trei ori mai eficient direcționat de la cap la coadă.

Găsirea care crustaceele au ales calea cea mai rațională înot, oamenii de știință au decis să examineze cu atenție circuitele neuronale care controleaza acest proces.

"fiecare "paletă" este controlat de o pereche de celule nervoase, care, la rândul său inhibă reciproc - explică biolog Brian Myulloni (Brian Mulloney). - controale un neuron impinge altul - invers. Rezultatul este un puls ritmic, ca un metronom".

La rândul său, fiecare pereche de astfel de metronoame anumite asimetrici conectate la neuroni următoare "paletă". Analiza matematică a arătat că această comunicare asincronă este ideal pentru a oferi o întârziere de un sfert din ciclul necesar pentru cel mai eficient cu vâsle.

Astfel, cu ajutorul unor metode matematice, oamenii de stiinta au demonstrat modul în care selecția naturală la nivel de circuite neuronale organisme dobândesc un comportament complex, care permite folosirea mai eficientă a energiei.

Mai multe informații despre rezultatele lucrării pot fi găsite într-un articol publicat in revista PNAS.