研究人员更好地了解动物推进系统

生物 2018-12-19 11:12:43 101

  研究人员更好地了解动物推进系统

  研究人员一直在研究从昆虫到鱼类的动物运动背后的科学。根据一项新的研究,几乎有无限类型的动物推进系统,但也有限制运动,超过这种运动发生故障。

  

  研究小组由德克萨斯A& M-Galveston的研究生Nathan Johnson领导,他也在海洋生物学系任教,研究复杂的动物运动及其在数百万年和数百种物种中的进化。他们的研究结果发表在Nature Communications上。

  该团队将他们的研究集中在59种物种的推进方法上。

  研究人员在所有物种中发现的共同特征是动物“弯曲”其推进力的能力。根据宣布调查结果的新闻稿,弯曲不是无限的,只能发生在某一点上。

  “如果你采取鸟或蝙蝠的翅膀,或鱼或蝠的翅膀,你会发现他们的推进力是灵活的,”约翰逊解释说。 “它们可以很容易地来回移动或侧身移动,或者它们可以弯曲。但是这种弯曲和柔韧性只会走得那么远,而且它不能再弯曲了。”

  根据约翰逊的说法,大自然已经有数百万年的时间来适应更灵活的旅行方式。对他来说,下一步是“看看这种灵活性是否有任何模式。”

   

  “对于大多数生物来说,这些推进装置将达到一定的角度并且不会超过。并不是说他们可能不会超过这些角度,而是这样做对他们来说只是没有能量效率,“约翰逊解释说。”我们看到的物种似乎确实有一个普遍的运动范围,从果实飞到座头鲸。“

  平均而言,研究物种的弯曲范围介于30和60度之间。 “对于鸟的翅膀来说,这似乎尤其如此,而昆虫的翅膀通常比我们看到的其他生物略微弯曲,”约翰逊补充道。

  虽然环境因素影响了动物的活动范围,但它也导致了截然不同的物种的收敛。例如,该研究发现大多数鱼的翅膀就像典型鸟类的翅膀一样移动。

  约翰逊说,他希望人类可以从数百万年的进化结果中学习。

  “我们需要更详细地了解很多这些运动模式,”约翰逊说。“目前有一些测试是用人造材料做的,看看它们是否可以复制动物运动,比如有些是用水母做的。我们越了解动物推进及其在数百万年的进化中发展的方式,就越能帮助我们进行人体工程学以及如何改善自己的运动。“