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

Экосистемы с обилием бабочек лучше адаптировались к внезапным засухам Экосистемы с обилием бабочек лучше адаптировались к внезапным засухам

Как бабочки делают экосистемы более устойчивыми к засухам

N+1
«С тех пор там обитают мертвецы»: в прокат выходит комедийный хоррор «Убойный монтаж» «С тех пор там обитают мертвецы»: в прокат выходит комедийный хоррор «Убойный монтаж»

Как автор «Убойного монтажа» препарирует реальность

Forbes
«Почему мы помним. Как раскрыть способность памяти удерживать важное» «Почему мы помним. Как раскрыть способность памяти удерживать важное»

Как гиппокамп участвует в работе памяти

N+1
Как проблемы в отношениях влияют на психическое здоровье мужчин Как проблемы в отношениях влияют на психическое здоровье мужчин

Что происходит с мужчинами, когда отношения портятся или подходят к завершению?

Psychologies
Если все тряпки закончились: 5 предметов домашнего обихода, которыми можно вытирать пыль Если все тряпки закончились: 5 предметов домашнего обихода, которыми можно вытирать пыль

Чем, кроме тряпки, можно эффективно удалить пыль с любой поверхности

ТехИнсайдер
Убийцы Барби и Кен: как молодые супруги стали главными маньяками Канады Убийцы Барби и Кен: как молодые супруги стали главными маньяками Канады

Они годами вселяли страх в молодых женщин и девочек пригорода Торонто

VOICE
У бактерий нашли дополнительные белки для борьбы с вирусами и бактериофагами У бактерий нашли дополнительные белки для борьбы с вирусами и бактериофагами

Ученые из MIT нашли у прокариот новый механизм борьбы с вирусными инфекциями

N+1
Почему ты должен платить за воздух Почему ты должен платить за воздух

Прогресс привел к загрязнению атмосферы, но дал нам очистители воздуха для дома

Maxim
У большинства линий индуцированных стволовых клеток нашлись повреждения в ДНК У большинства линий индуцированных стволовых клеток нашлись повреждения в ДНК

У стволовых клеток есть мутации, способные помешать клеточной терапии

N+1
Как отпустить человека, которого любишь: 4 шага Как отпустить человека, которого любишь: 4 шага

Как отпустить любовь и сохранить себя

Psychologies
«Я пишу те книги, которые хотела бы читать сама». Писательница Вера Камша об «Этерне», «Игре престолов» и золотом веке российской фантастики «Я пишу те книги, которые хотела бы читать сама». Писательница Вера Камша об «Этерне», «Игре престолов» и золотом веке российской фантастики

Вера Камша — о том, как решиться на экранизацию собственной книги?

СНОБ
Ученые: некоторые виды стресса могут улучшить работу мозга и снизить риск психических заболеваний Ученые: некоторые виды стресса могут улучшить работу мозга и снизить риск психических заболеваний

Стресс может быть полезен для мозга и вашего будущего

Inc.
Что делать с кабачками? 3 необычных рецепта, которые спасут, если тебе опять всучили кабачок Что делать с кабачками? 3 необычных рецепта, которые спасут, если тебе опять всучили кабачок

Что делать, если у вас слишком много кабачков?

VOICE
Топ-10 лучших вариантов осеннего маникюра с акцентом: ты должна их попробовать! Топ-10 лучших вариантов осеннего маникюра с акцентом: ты должна их попробовать!

Маникюр с акцентом на один-два ногтя

VOICE
Как включить клавиатуру на ноутбуке: все проще, чем кажется Как включить клавиатуру на ноутбуке: все проще, чем кажется

Рассказываем о том, как включить клавиатуру на ноутбуке несколькими способами

CHIP
Не только Кюри: 6 женщин-физиков, которые совершали открытия и боролись за равенство Не только Кюри: 6 женщин-физиков, которые совершали открытия и боролись за равенство

Женщины, внесшие важный вклад в развитие физики

Forbes
Физики заставили фотоны интерферировать с магнонами Физики заставили фотоны интерферировать с магнонами

Физики продемонстрировали квантовую интерференцию между различными волнами

N+1
Как жила и чем запомнилась принцесса Диана — фотоистория «Сноба» Как жила и чем запомнилась принцесса Диана — фотоистория «Сноба»

Как жила и чем запомнилась леди Диана — в фотоистории «Сноба».

СНОБ
Как справиться с источниками негатива в нашей жизни: 3 совета Как справиться с источниками негатива в нашей жизни: 3 совета

Как найти источники негативного влияния и нейтрализовать их?

Psychologies
На службе у зла: кто составлял «серую зону» между нацистами и их жертвами На службе у зла: кто составлял «серую зону» между нацистами и их жертвами

Как Третий рейх вовлекал в преступления тех, кто сам страдал от нацистов

Forbes
Средневековые английские монахи пострадали от кишечных паразитов Средневековые английские монахи пострадали от кишечных паразитов

Больше половины обследованных августинцев из Кембриджа были заражены гельминтами

N+1
Как выбрать весы для кухни: простая инструкция Как выбрать весы для кухни: простая инструкция

Какие детали надо учесть, чтобы выбрать лучшие весы для кухни?

CHIP
Экспериментальный антибиотик уничтожил устойчивые грамотрицательные бактерии Экспериментальный антибиотик уничтожил устойчивые грамотрицательные бактерии

Американские исследователи разработали новый антибиотик

N+1
«Прошу признать меня некрофилом»: история петербургского душителя Дмитрия Вороненко «Прошу признать меня некрофилом»: история петербургского душителя Дмитрия Вороненко

В последнем слове Дмитрий Вороненко заявил, что ему безразличен приговор

VOICE
История Товия, или почему ветхозаветные сюжеты стали популярны в эпоху барокко? История Товия, или почему ветхозаветные сюжеты стали популярны в эпоху барокко?

Еще одна интересная картина из постоянной экспозиции Эрмитажа

Правила жизни
Как работает восьмицилиндровый двигатель: полный разбор на наглядном примере Как работает восьмицилиндровый двигатель: полный разбор на наглядном примере

Engineering Explained распечатал на 3D-принтере объемную модель двигателя V8

ТехИнсайдер
В поисках Рюрика В поисках Рюрика

А был ли Рюрик?

Дилетант
Лучшие алкогольные рецепты с арбузом: от классики до экзотических Лучшие алкогольные рецепты с арбузом: от классики до экзотических

Как вдохнуть алкогольную страсть в отношения с арбузом.

Maxim
Бросил учебу, чтобы красить маму Ким Кардашьян: как школьник стал самым перспективным визажистом Америки Бросил учебу, чтобы красить маму Ким Кардашьян: как школьник стал самым перспективным визажистом Америки

Сэм Виссер — настоящий гений макияжа

VOICE
Библия сексуальной революции и космические мечты: что почитать у Роберта Хайнлайна Библия сексуальной революции и космические мечты: что почитать у Роберта Хайнлайна

Знаковые романы Роберта Хайнлайна

ТехИнсайдер
Открыть в приложении