Ученые создали аналитическую модель движения планктона

N+1Наука

Смоделированный планктон посерфил на турбулентностях и ускорился вдвое

Елизавета Чистякова

SpongeBob SquarePants / Nickelodeon Animation Studio, 2002

Физики и биологи из Франции и США смоделировали движение планктона, который для более быстрого передвижения использует вихри в воде, катаясь на них, подобно серферам на волнах. Для этого ученые вывели уравнение движения планктона, который измеряет локальный градиент потока и меняет свое направление так, чтобы быстрее плыть вверх, а затем изучили его поведение в условиях турбулентности. Полученная стратегия оказалась в полтора раза эффективнее, чем в предыдущих исследованиях, а средняя вертикальная скорость планктона была в два раза больше его собственной, пишут ученые в Physical Review Letters.

Планктон — это группа водных организмов, которые ввиду своих малых размеров (от десятков микрометров до нескольких сантиметров) и малой скорости передвижения не способны существенно противостоять течениям и свободно дрейфуют в океане. Несмотря на это, многие виды планктона обладают органами движения и преодолевают большие расстояния в ходе суточных вертикальных миграций (так, бокоплавы могут в день подниматься и опускаться с амплитудой 150 метров). По мнению ученых, представители зоопланктона мигрируют, чтобы днем на дне водоема прятаться от хищников, а ночью питаться фитопланктоном у поверхности, а последние, при наличии органов движения, — наоборот, днем находятся у поверхности, а к ночи уходят на дно. При этом для определения вертикального направления планктон использует органеллы, чувствительные к свету и гравитации.

В контексте миграций особый интерес у ученых вызывает способность некоторых видов планктонных организмов оценивать градиент скорости воды с помощью жгутиков. Дело в том, что даже в стоячих водоемах вода непрерывно перемешивается турбулентными потоками, которые возникают из-за трения под действием ветров и приливов, а также из-за температурной стратификации водоемов. Ученые предполагают, что планктон может использовать эти турбулентности, плывя в нужный момент по их течению, чтобы быстрее мигрировать. И хотя экспериментальных свидетельств такого поведения нет, теоретики давно используют машинное обучение для создания моделей, в которых планктон, зная лишь

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Генетики прочитали ДНК последних охотников-собирателей Гималаев Генетики прочитали ДНК последних охотников-собирателей Гималаев

Генетики проанализировали ДНК больше ста представителей группы рауте

N+1
Физики увидели осцилляции Раби с помощью экстремального ультрафиолета Физики увидели осцилляции Раби с помощью экстремального ультрафиолета

Что такое осцилляция Раби и как её обнаружили физики?

N+1
Исследование показало, что подростки, которые рано ложатся спать, обладают более острым мозгом Исследование показало, что подростки, которые рано ложатся спать, обладают более острым мозгом

Подростки, которые ложатся спать раньше, как правило, обладают более острым умом

Inc.
Негатив со стороны начальника и коллег: как реагировать? Негатив со стороны начальника и коллег: как реагировать?

К сожалению, рабочая атмосфера не всегда бывает приятной и дружелюбной

Psychologies
Почему женщины бегают к тарологам в 30, а мужчины верят в теории заговора после 50 лет Почему женщины бегают к тарологам в 30, а мужчины верят в теории заговора после 50 лет

Почему женщины склонны впадать в эзотерику в молодом возрасте, а мужчины в 50

Psychologies
Формируем полезные привычки: 3 лайфхака Формируем полезные привычки: 3 лайфхака

Как без лишних усилий развить и закрепить желаемое поведение

Psychologies
Какие животные страдают от экстремальных погодных условий, а какие — даже не замечают Какие животные страдают от экстремальных погодных условий, а какие — даже не замечают

При экстремальных погодных условиях страдают мелкие, короткоживущие виды

ТехИнсайдер
Какие тайны выдают дома Анастасии Волочковой, Николая Баскова и Яны Рудковской о своих владельцах — рассказывает эксперт Какие тайны выдают дома Анастасии Волочковой, Николая Баскова и Яны Рудковской о своих владельцах — рассказывает эксперт

О чем говорит дизайн домов знаменитостей

Maxim
Что опаснее для ребенка: игра Among Us, новое видео А4 или онлайн-груминг? Что опаснее для ребенка: игра Among Us, новое видео А4 или онлайн-груминг?

Многие родители сражаются не с теми врагами в интернете

Psychologies
Физики реализовали оптическое стохастическое охлаждение пучков частиц Физики реализовали оптическое стохастическое охлаждение пучков частиц

Физикам удалось реализовать оптическое стохастическое охлаждение пучков частиц

N+1
Ниоткуда, с любовью Ниоткуда, с любовью

SUV как повод к ресентименту

Автопилот
Великий Горби: как страна получила свободу и не воспользовалась ей Великий Горби: как страна получила свободу и не воспользовалась ей

Михаил Горбачев вернул человеку человеческое

Forbes
Протоны могут содержать кварки, которые массивнее самих протонов: парадокс квантовой физики Протоны могут содержать кварки, которые массивнее самих протонов: парадокс квантовой физики

Протоны могут быть куда сложнее, чем мы привыкли думать

ТехИнсайдер
Почему даже домашние кошки охотятся на диких животных и играют с полумертвой добычей? Почему даже домашние кошки охотятся на диких животных и играют с полумертвой добычей?

Почему домашние кошки, оказавшись за порогом, превращаются в свирепого хищника?

ТехИнсайдер
Наушники со встроенным локатором распознали выражение лица по форме щек Наушники со встроенным локатором распознали выражение лица по форме щек

Инженеры разработали наушники, способные распознавать мимику лица пользователя

N+1
Инвесторы назвали 5 фраз, от которых фаундерам нужно отказаться во время питчинга стартапа Инвесторы назвали 5 фраз, от которых фаундерам нужно отказаться во время питчинга стартапа

Фразы, которые не стоит использовать в презентации стартапа

Inc.
Открывая тайны Открывая тайны

Русскому географическому обществу исполняется 177 лет

Отдых в России
9 причин, почему современные автомобили хуже тех, что выпускали в 90-е и 2000-е 9 причин, почему современные автомобили хуже тех, что выпускали в 90-е и 2000-е

За плюсы современных машин мы заплатили сторицей

Maxim
МРТ-сканер в виде пиратской шхуны: как геймификация помогает в работе и жизни МРТ-сканер в виде пиратской шхуны: как геймификация помогает в работе и жизни

Как игры помогают добиваться целей в работе и в жизни?

Forbes
5 важных причин отдать ребенка в спорт, о которых вы раньше не задумывались 5 важных причин отдать ребенка в спорт, о которых вы раньше не задумывались

Какие перемены спорт приносит в поведение и сознание детей

ТехИнсайдер
Любовные похождения Маяковского: тройничок, аборты, дети, самоубийство и та самая Лиля Брик Любовные похождения Маяковского: тройничок, аборты, дети, самоубийство и та самая Лиля Брик

Маяковский был нагл, эпатажен и груб, но в то же время был ранимым человеком

ТехИнсайдер
Прямые траектории миграции мертвых голов указали на наличие внутреннего компаса Прямые траектории миграции мертвых голов указали на наличие внутреннего компаса

Вероятно, бражники ориентируются по ландшафту и магнитному полю Земли

N+1
Райская ягода жаркого лета: выбираем самый сладкий арбуз Райская ягода жаркого лета: выбираем самый сладкий арбуз

Давайте раз и навсегда запомним, как выбрать самый спелый и сладкий арбуз.

ТехИнсайдер
Кристоф Андре: «Как я упражняюсь в счастье» Кристоф Андре: «Как я упражняюсь в счастье»

Отрывок из книги Кристофа Андре «И не забудь быть счастливым»

Psychologies
3 современные российские книги о детско-родительской травме 3 современные российские книги о детско-родительской травме

Бибилиотерапия, которая поможет осмыслить детско-родительские травмы

Psychologies
Не спешите считать овец: 6 необычных способов заснуть Не спешите считать овец: 6 необычных способов заснуть

Мучает бессонница? Неочевидные приемы, которые помогут уснуть

Psychologies
Эту актрису похитили спецслужбы КНДР — ради того, чтобы она прославила кино Северной Кореи Эту актрису похитили спецслужбы КНДР — ради того, чтобы она прославила кино Северной Кореи

Чхве Ынхи снялась в сотнях фильмов, а затем годы провела в плену правителя КНДР

VOICE
Ангел смерти: история медсестры Дженин Джонс, которая убивала детей, чтобы ее похвалили Ангел смерти: история медсестры Дженин Джонс, которая убивала детей, чтобы ее похвалили

С детьми происходило странное: одни переставали дышать, другие конвульсировали

VOICE
Почему легкие свистят и стоит ли переживать по этому поводу? Почему легкие свистят и стоит ли переживать по этому поводу?

Свистящее дыхание — обычное явление, с которым сталкивается большинство из нас

ТехИнсайдер
8 самых опасных для жизни мест на Земле 8 самых опасных для жизни мест на Земле

Самые экстремальных места на планете, которые требуют стойкости для выживания

ТехИнсайдер
Открыть в приложении