Mořští živočichové využívají jiný pohon, než jsme si mysleli. Šetří energii nasáváním vody
Nejen rybám či mihulím, ale i několikamilimetrovým larvám kraba, medúzám nebo žebernatkám pomáhá při pohybu podtlak a sání vody. Unikátní srovnávací studie na bezobratlých, která vyšla v odborném časopise Scientific Reports, dokládá, že takový pohon se v přírodě vyskytuje častěji, než se zdálo. O objev se zasloužila skupina Brada J. Gemmella z Whitmanova centra mořské biologie, které je součástí University v Chicagu.
Ještě před pár lety jsme se domnívali, že vodní organismy se pohybují ve vodě hlavně kombinací tlaku a odrazu těla dopředu.
Poslechněte si celou Laboratoř o univerzálním plaveckém stylu v přírodě, skládačce z bílkovin a o vzniku kontinentů. Debatují biolog Karel Janko, nanochemik Petr Cígler a herec a režisér Arnošt Goldflam. Moderuje Martina Mašková
Autoři nejnovější studie ale zjistili něco jiného. „Na mihulích a medúzách ukázali, že se vodním prostředím spíš prosávají, než že by se od něj odráželi,“ vysvětluje pro Český rozhlas Plus evoluční biolog Karel Janko.
Malí mořští živočichové mají několik párů končetin, a když se pohybují, zapojují je do pohybu postupně. „Pod nohama těchto živočichů se vytváří podtlak, a to díky nasávání vody zepředu dozadu. To pak umožňuje posun jejich těl vpřed,“ popisuje Janko.
Upozorňuje, že pohyb nás provází od počátků života na planetě a bez něj by nejspíš nebylo ani vědomí. Usedlí živočichové totiž příliš nepotřebují předvídat souhru s prostorem. „Věc, která by měla být jasná, to, jak plave ryba ve vodě, se děje přesně naopak, než jsme si ještě před pár lety mysleli,“ říká biolog.
Nanochemik Petr Cígler upozorňuje, že američtí badatelé zvolili pro studium pohybu malých mořských živočichů unikátní metodiku. Pod mikroskopem sledovali proudění kapaliny pomocí mikročástic vířících kolem jejich končetin.
„Sledovali pohyb každé z nich jednotlivě a ještě k tomu trojdimenzionálně,“ vysvětluje Cígler. Proudění kapaliny pak modelovali pomocí složitých diferenciálních rovnic.
Vědec upozorňuje, že šlo o špičkový výzkum, v němž se zúročily poznatky z nejen z biologie, ale také z matematiky nebo fyziky. Pohyb končetin je například záležitost biomechaniky, jeho rozbor umožnily moderní metody optické analýzy.
Jízda v pelotonu
Náznak toho, že vodní organismy volí jiný způsob pohybu, než jsme se dosud domnívali, vědci zaznamenali před pěti lety. Jejich článek o tom tehdy publikoval prestižní časopis Nature Communications.
25:52
Potřebujeme je kvůli zdravé půdě, škodí jim ale klimatická změna. Členovci se zmenšují, varují vědci
Číst článek
„Pokusným mihulím narušili míchu,“ vysvětluje Janko. Cílem výzkumu bylo ověřit, jak důležitý je pro tyto živočichy princip podtlaku a sání. Zraněné mihule pak k pohybu využily odrazu, který jsme donedávna považovali za hlavní plavecký styl v přírodě.
Z aktuální studie víme, že princip podtlaku a sání se hodí nejen mihulím nebo rybám, ale že ho využívají i malé žebernatky, kroužkovci nebo členovci. Důvod? Šetří energii, kterou potřebují k pohybu.
Spoluautor práce Sean Collin to přirovnává k situaci, kdy cyklisté odpočívají jízdou v pelotonu. Jde ale v uvažování ještě dál. Upozorňuje, že ptáci nebo netopýři na podobném principu pracují se vzduchem, a že mají končetiny ohnuté v podobném úhlu, jako mořští bezobratlí, které zkoumal.
