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

В ушах и носу млекопитающих нашли новую скелетную ткань — липохрящ В ушах и носу млекопитающих нашли новую скелетную ткань — липохрящ

Группа ученых из десяти стран открыла липохрящ — новую скелетную ткань

N+1
Давай голосом. Вспоминаем историю Siri — голосового помощника, который опередил Google, продался Apple и изменил жизни миллионов Давай голосом. Вспоминаем историю Siri — голосового помощника, который опередил Google, продался Apple и изменил жизни миллионов

Отрывок из книги «Harvard Business Review: 10 лучших статей»

Inc.
Ученые обнаружили планету, на которой возможно есть жизнь Ученые обнаружили планету, на которой возможно есть жизнь

Какая еще планета, кроме Марса, способна поддерживать жизнь?

Inc.
Гештальт-терапия: прикосновение к реальности Гештальт-терапия: прикосновение к реальности

Как гештальт-терапия помогает нам осознать свои желания

Psychologies
Краткая история Range Rover Classic Краткая история Range Rover Classic

Изначально Range Rover создавался как британский ответ Jeep Wagoneer...

4x4 Club
Фрагмент книги «О чем молчит Ласточка» — потенциального международного бестселлера о сложных отношениях Фрагмент книги «О чем молчит Ласточка» — потенциального международного бестселлера о сложных отношениях

Отрывок из «О чем молчит Ласточка» — сложной истории об отношениях двух мужчин

Правила жизни
Как появилось знаменитое розовое платье Мэрилин Монро Как появилось знаменитое розовое платье Мэрилин Монро

Кто одевал Монро и почему сработал один из самых известных нарядов Монро?

Правила жизни
Приступ подагры временно повысил риск инфаркта и инсульта Приступ подагры временно повысил риск инфаркта и инсульта

После приступов подагры временно повышается риск инфаркта миокарда и инсульта

N+1
Малазийские исследователи смоделировали внешность «пенангской женщины» Малазийские исследователи смоделировали внешность «пенангской женщины»

Как ученые восстанавливают лица древних людей?

N+1
Очищение крови Очищение крови

Рассказываем, как убрать из крови (а значит, и из всего организма) все лишнее

Лиза
Переход на приготовленную пищу помог людям тратить на жевание в пять раз меньше энергии Переход на приготовленную пищу помог людям тратить на жевание в пять раз меньше энергии

Человек тратит на жевание до 0,5 процента от обмена веществ в покое

N+1
Физики добились субпикосекундного переключения бозе-конденсата при комнатной температуре Физики добились субпикосекундного переключения бозе-конденсата при комнатной температуре

Физики добились потенциального улучшения оптоэлектронных устройств

N+1
Многочасовое сидение может вызывать проблемы со здоровьем. Как минимизировать риски? Многочасовое сидение может вызывать проблемы со здоровьем. Как минимизировать риски?

Что делать, если ваша работа связана с сидячим образом жизни?

ТехИнсайдер
«Уэбб»: получены первые снимки «Уэбб»: получены первые снимки

Первые глубокие и чёткие снимки «Уэбба»

Наука и жизнь
Потерянного колумбийского колибри-саблекрыла переоткрыли спустя 12 лет Потерянного колумбийского колибри-саблекрыла переоткрыли спустя 12 лет

Орнитолог-любитель нашел потерянного колумбийского колибри

N+1
Бунт женских хромосом: трансгендерные лемминги и консервативные мухи Бунт женских хромосом: трансгендерные лемминги и консервативные мухи

Почему самцов и самок не всегда бывает поровну

СНОБ
Какими были валютные магазины «Березка» в СССР Какими были валютные магазины «Березка» в СССР

Что за магазины «Березка» были в СССР

Forbes
Растеряши и непоседы Растеряши и непоседы

Что такое СДВГ у детей и взрослых

Лиза
Онлайн-конфигураторы ПК: выбираем лучший Онлайн-конфигураторы ПК: выбираем лучший

У каждого крупного ритейлера есть собственный конфигуратор ПК

CHIP
Потому что может: как экс-президент Дональд Трамп рассчитался с огромным долгом Потому что может: как экс-президент Дональд Трамп рассчитался с огромным долгом

Как у Дональда Трампа чудесным образом оказалось полно денег

Forbes
«Свобода определяется рамками»: как пианист Риад Маммадов переосмысляет классику «Свобода определяется рамками»: как пианист Риад Маммадов переосмысляет классику

Риад Маммадов — как строится карьера классических музыкантов в России?

Forbes
Помоги себе сам. Книги, которые помогут поддержать психическое здоровье «в домашних условиях» Помоги себе сам. Книги, которые помогут поддержать психическое здоровье «в домашних условиях»

Эти книги расскажут, по каким законам работает психика и тело

ТехИнсайдер
Зависимость и независимость: как найти баланс? Зависимость и независимость: как найти баланс?

Взрослая личность вполне способна развить в себе недостающие качества

Psychologies
Новые открытия в Помпеях рассказывают подробности жизни римского среднего класса Новые открытия в Помпеях рассказывают подробности жизни римского среднего класса

Каким был римский средний класс?

ТехИнсайдер
Как правильно посадить чеснок осенью: советы для тех, кто хочет получить богатый урожай Как правильно посадить чеснок осенью: советы для тех, кто хочет получить богатый урожай

Если решили взяться за выращивание чеснока, начните готовить грядки уже сейчас

ТехИнсайдер
Города вечной жизни: 5 мест в мире, где введен запрет на смерть Города вечной жизни: 5 мест в мире, где введен запрет на смерть

Местных жителей этих городов смерть не застанет врасплох

Maxim
Хоть горшком назови Хоть горшком назови

Какие отечественные автомобильные имена следует возродить

Автопилот
Как пользоваться мультиметром: пошаговая инструкция для новичков Как пользоваться мультиметром: пошаговая инструкция для новичков

Мы сделали простой и подробный гайд о том, как пользоваться мультиметром

CHIP
Как  наш мозг формирует сигнал: «Бояться!» Как  наш мозг формирует сигнал: «Бояться!»

Страх — одно из важнейших для выживания чувств. Но надо уметь им управлять

ТехИнсайдер
Убивший 100 женщин: история орского маньяка, который до сих пор на свободе Убивший 100 женщин: история орского маньяка, который до сих пор на свободе

Валерий Андреев — один из самых опасных убийц в России

VOICE
Открыть в приложении