Используя личинок морских ежей в качестве тестовых примеров, ученые из HKUST и Океанографического института Вудс-Хоул обнаружили, что эти маленькие существа активно изменяют скорость своего плавания в зависимости от условий окружающего потока. Они активно увеличивают скорость плавания в условиях повышенной турбулентности и пассивно переориентируются за счет взаимодействия морфологии и потока, что ставит под угрозу их способность поддерживать направленное плавание.
Их результаты были опубликованы в Journal of Biology.
Подвергая личиночных ежей турбулентности, вызываемой сеткой, исследователи регистрировали их поведение на двух стадиях (4- и 6-лучевые плутеи) в трех режимах турбулентности.
Используя велосиметрию изображений частиц для количественной оценки и вычитания локального потока, исследователи затем проверили гипотезу о том, что личинки реагируют на турбулентность увеличением скорости плавания, и что это увеличение зависит от онтогенеза. Повышенная интенсивность турбулентности также уменьшала относительное время, которое личинки проводили в своей типичной вертикальной ориентации; 6-вооруженные личинки чаще наклонялись в турбулентности по сравнению с 4-вооруженными личинками.
«Размер личинок и скорость плавания увеличивались с возрастом.
Это наблюдение предполагает, что по мере увеличения размера личинок и добавления пар рук они с большей вероятностью будут пассивно переориентированы движением воды, а не стабилизироваться (с помощью механизмов, связанных с увеличением массы), что потенциально может привести к дифференцированному переносу. Положительная взаимосвязь между скоростью плавания и углом ориентации личинок предполагает, что также была активная реакция на наклон в турбулентности », – сказала Карен Чан, доцент естественных наук в HKUST и один из соавторов исследования.
«Личинки морских беспозвоночных плавают в сложной жидкой среде, и их реакция на гидромеханические сигналы во время их планктонной стадии и стадии, близкой к заселению, имеет большое значение для транспорта, выживания и пополнения», – сказал Чан. «Наш следующий шаг – изучить, как эти морские беспозвоночные способны переориентировать себя после дезориентации текущими течениями. Как они смогли это сделать без сложной нервной системы?"Чан просиял.