Медузы перемещаются наиболее экономичным способом

Физиками и биологами из США и Великобритании был выявлен самый экономичный способ перемещения в водной среде. Ими было установлено, что медузы, благодаря своему гибкому телу, способны преодолевать огромные расстояния с небольшими затратами энергии. Беспозвоночным животным удается обходить рыб в эффективности путем использования водяных вихрей.

Специалистами Морской биологической лаборатории в американском Вудс-Холле и некоторых научных центров вначале изучалась гидродинамика свободно плавающих медуз. Согласно анализу видеозаписей, животные получают небольшой импульс и без малейшего сокращения мышц.

Серией контрольных наблюдений было подтверждено то, что данный эффект не случаен. Последующее исследование, в котором использовались временно парализованные медузы, подталкиваемые в аквариумах вперед с помощью металлического стержня, позволило выявить происхождение этого ускорения.

Было установлено, что когда сокращается гибкий колокол медузы, в воде возникает тороидальный вихрь, который затем начинает двигаться в противоположную от плавания медузы сторону. При этом за вихрем формируется область повышенного давления, в результате чего вода подталкивает животное вперед.

Описанный эффект по максимуму используется медузой с помощью гибкого тела, увеличивая длину заплыва «с одного толчка» на целых 80%! Исследователи утверждают, что колокол медузы, совершенно без напряжения мышц, самостоятельно принимает необходимую форму.

При этом ученые подчеркивают, что такой механизм работает лишь для небольших животных и при не очень высоких скоростях. Повышение размера или скорости сводят эффект на нет, из-за чего его не удается применить на практике для экономии топлива судам или создания подводных быстроходных роботов.

В то же время, результаты исследования проливают свет на то, что являлось одним из движущих механизмов эволюции, поскольку форма тела медуз, кроме прочего, продиктована экономией сил животного.

Более раннее изучение медуз помогло определить то, что мускулатура этих животных, в отличие от мускулатуры остальных представителей фауны, эволюционировала по другому пути. А поперечно-полосатая мускулатура, формирующая у млекопитающих все мышцы опорно-двигательной системы, в том числе и сердце, появлялась за время истории жизни на Земле не менее двух раз, у двусторонне-симметричных и радиально-симметричных животных.