Würden Pleopoden schwimmen?
Rek
Würde die schwimmende Fortbewegung auf Pleopodenbasis, die bei Tieren wie Riesenasseln zu sehen ist, bei viel größeren Größen funktionieren, oder wäre der Luftwiderstand (oder etwas anderes?) Ein zu großes Problem?
Die Pleopoden, auch als Schwimmer bekannt, sind die gepaarten olivgrünen Klappen, die unten rechts gezeigt werden:
Dieses Video zeigt die Pleopoden in Aktion von unten, Zeitstempel 0:00–0:28 , mit späterer Seitenansicht.
Stellen Sie sich eine Kreatur vor, die ungefähr die gleichen Proportionen hat wie die Isopode, mit Pleopoden, die den größten Teil der Länge ihrer Bauchseite ausmachen, vielleicht 20–25 Paare. Alles, was zwischen 5 und 30 Meter lang ist, reicht aus – das ist etwa das 12- bis 80-fache der Größe einer Riesenassel. Jeder Pleopode wäre daher zwischen einem halben und fünf Meter breit und ich würde auf eine Dicke von mehreren zehn Zentimetern tippen.
Diese Art des Wasserantriebs wird als Luftwiderstand bezeichnet . Der Widerstandsantrieb wird so genannt, weil ein Teil des Schwimmzyklus, die Erholungsphase, die Schwimmoberfläche gegen die Bewegungsrichtung bewegt, um ihre Position zurückzusetzen. Diese Form des Schwimmens ist weniger effizient als das Lift-basierte Schwimmen. Der Luftwiderstand kann reduziert werden, indem das Profil der Oberfläche in der Erholungsphase so geändert wird, dass es geringer ist als die Oberfläche in der Schubphase . Im obigen Video ist es die klatschende Bewegung, wenn die Pleopoden zusammenkommen und nach vorne schwingen.
Meine Sorge ist, dass solche großen überlappenden Oberflächen während der Erholungsphase die Vorwärtsbewegung stark ausgleichen oder im Verhältnis zur Masse des Organismus zu klein sein würden, um ihn vorwärts zu schieben, oder eine Kombination davon. Oder etwas anderes, das ich nicht berücksichtigt habe.
Der größte bekannte Organismus, der möglicherweise Pleopoden-basiertes Schleppschwimmen verwendet hat, war die Aegirocassis , aber das einzige Exemplar, das wir haben, ist nur etwas mehr als zwei Meter lang. Vergleichen Sie dies mit den größten schwimmenden Organismen, die alle mit auftriebsbasierter Biomechanik schwimmen oder schwammen. Vielleicht gibt es eine Obergrenze dafür, wie effektiv diese Form der Fortbewegung sein kann.
Ignorieren Sie alle üblichen Probleme mit dem Quadratwürfelgesetz beim Vergrößern von Arthropoden: Ich interessiere mich nur für die biomechanische Schwimmbewegung. Der Organismus selbst muss in keiner anderen Weise arthropodenartig sein.
Obwohl ich dies als wissenschaftsbasiert und nicht als harte Wissenschaft gekennzeichnet habe, gehe ich davon aus, dass einige Zahlen benötigt werden, um zu zeigen, ob dies skalieren würde oder nicht, und skizzieren Sie die Größen- und / oder Geschwindigkeitsbeschränkungen, die gelten würden.
Antworten (4)
John
Schleppschwimmen
Es scheint eine Menge Verwirrung darüber zu geben, was Schleppschwimmen ist. Schleppschwimmer verwenden eine Vielzahl von ineffizienten Methoden, um Schub zu erzeugen, normalerweise rückwärts. Und nutzen Sie die Position des Körpers, sodass sich Schubwasser nur auf der Unterseite befindet, um Auftrieb zu erzeugen, was die mangelnde Kontrolle bei der Schuberzeugung ausgleicht. Ein Hummerschwimmen ist das klassische Beispiel. Sie erhalten eine Art Burst, gefolgt von einer Wiederherstellung und einem Zurücksetzen des Mechanismus. Wenn es eine offensichtliche Klatschbewegung gibt, sehen Sie einen Schleppschwimmer.
Beispiel Schleppschwimmen
Pleopoden verwenden Widerstandsschwimmen in Vorwärtsrichtung, aber der Mechanismus ist derselbe, wieder wird Wasser gegen den Körper gedrückt, um Vorwärtsschub zu erzeugen, wir sehen dies in Ihrem Video.
Es gibt keine Obergrenze, sondern wird von Tieren bevorzugt, die nicht primär zum Schwimmen, sondern zum Schwimmen und Krabbeln/Laufen geeignet sind. Es ist einfach besser, Effizienz zu entwickeln und mehr Kontrolle zu entwickeln, wenn Sie ein obligatorischer Schwimmer sind, dies fehlt den Widerstandsschwimmern. Es funktioniert für einen großen Schwimmer genauso gut wie für einen kleinen, es funktioniert nur insgesamt nicht gut. Schleppschwimmen ist gut genug für eine Flucht, aber für einen gewohnheitsmäßigen Schwimmer ist es schrecklich, also hängt es davon ab, was Sie für Ihre Kreatur wollen. Wenn es die meiste Zeit damit verbringt, am Boden entlang zu kriechen, ist es in Ordnung, wenn es ein Freiwasserschwimmer ist, ist es schrecklich.
Große Schwimmer verwenden heute das Körper-Schwanzflossen-Schwimmen
Hebeschwimmen ist ein problematischer Begriff. Es ist ein vager Begriff, der verwendet wird, um viele verschiedene Dinge zu beschreiben. Einige würden sagen, dass Körper-Schwanzflossen-Schwimmen auf Heben basiert, andere werden sagen, dass dies nicht der Fall ist. Heutzutage verwenden die größten Schwimmer das klassische Fischsystem, Körper-Schwanzflossen-Schwimmen, manchmal Wellenschwimmen genannt, bei dem der Hauptantrieb durch eine Wellenbewegung erzeugt wird, die Schub über die Normalkraft erzeugt. Wale verwenden die gleiche Methode, sie werden im Vergleich zu Fischen nur um 90 Grad auf die Seite gedreht. Sie können mehr über diese Form des Schwimmens im unten stehenden Link lesen, es gibt mehrere Formen davon.
Stellen Sie sich Fische als Gehen vor, während die Schleppschwimmer Froschhüpfen sind. Die erste ist für Langstreckenreisen viel effizienter, da die Verluste viel geringer sind, da die Bewegung kontinuierlich ist und nur wenig verlangsamt wird. während ein Frosch eine Hochenergiebeschleunigung verwendet, gefolgt von einer Verlangsamung bis fast zum Stillstand, was eine Wiederholung der Hochenergie-Beschleunigungsstufe erfordert. Beschleunigen ist teuer, besser nur pflegen. Pleopoden haben ihr System so weit wie möglich vorangetrieben, die "Drag" -Phase verkürzt und die "Schubphase" mit zusätzlichen Schubflächen verlängert, aber es gibt immer noch einen ausgeprägten zweistufigen Prozess mit Schub und Zurücksetzen, also ist es nirgendwo fast so effizient wie ein oszillierender Schwimmzug.
Die Benutzer der Pleopoden (Assel und Hummer) müssen sich auch auf die Körperform verlassen, um den ungeraden Schubwinkel auszugleichen, da der Schub nicht symmetrisch ist. Dies geschieht durch Ziehen, daher der Name, der weitere Verluste hinzufügt. Während Fische am Ende einen gleichmäßigeren Schub haben, weil der Schub hin und her oszilliert, können sie den Luftwiderstand so weit wie möglich minimieren, während Schleppschwimmer viel Luftwiderstand benötigen, um steuern zu können.
Große Arthropodenschwimmer verwenden meistens das Körper-Schwanzflossen-Schwimmen.
Einige ausgestorbene Arthropoden haben möglicherweise eine ähnliche Antriebsform (siehe Bilder unten) oder die aalähnlichere Form, die auch Körper-Schwanzflossenantrieb ist. Obwohl einige von ihnen etwas verwenden, das dem Schwimmen mit Tragflügelbooten (was manche echtes Schwimmen auf Auftriebsbasis nennen) näher kommt. Dies ist die gleiche Form, die bei einigen großen ausgestorbenen Tieren wie Pliosauriern und Plesiosauriern zu sehen ist. Pinguine und Meeresschildkröten verwenden diese Methode ebenfalls. All dies wäre wahrscheinlicher, wenn Sie beabsichtigen, einen gewohnheitsmäßigen Schwimmer zu machen, der wenig Verwendung für seine Beine hat, etwas, das dem Schwimmen eines Wals näher kommt, wenn Sie sich nur schwer vorstellen können, wie es funktioniert.
Rek
John
John
L.Niederländisch
Enten und andere Wasservögel treiben sich mit einem ähnlichen Mechanismus im Wasser fort.
Sogar Unterwasserschwimmer können Brustschwimmen verwenden, um sich unter Wasser zu bewegen, die einen ähnlichen Mechanismus verwenden.
Es ist vielleicht nicht das effizienteste, aber solange es eine Möglichkeit gibt, den Antriebsfortsatz während der Rückrufphase zu falten, um den Luftwiderstand zu verringern, kann es funktionieren.
Rek
John
Willk
Das con-rit.
http://karlshuker.blogspot.com/2014/02/contemplating-con-rit.html
In seiner umfassenden Studie über Seeungeheuer nannte Bernard Heuvelmans diese Art den "großen Seetausendfüßler". Con-rit ist der vietnamesische Name für diese seltene Kryptide. Karl Shuker hat auf seiner Webseite eine Diskussion über diese Art von Seeungeheuern und zitiert Heuvelmans mit einer Beschreibung.
Das prominenteste davon ist das 150 Fuß lange Monster, das am 21. Mai 1899 von einer Reihe von Seeleuten an Bord der HMS Narcissus etwa 30 Minuten lang ausspioniert wurde, nachdem das Schiff Algeriens Cape Falcon umrundet hatte ...
„Das Monster schien von einer immensen Anzahl von Flossen angetrieben zu werden. Man konnte sehen, wie die Flossen es ungefähr mit der gleichen Geschwindigkeit vorantrieben, mit der das Schiff fuhr. Die Flossen befanden sich auf beiden Seiten und schienen sich immer wieder zu drehen. Da hatte Flossen bis hinunter zum Schwanz. Eine andere merkwürdige Sache war, dass er Wasser wie ein Wal ausspuckte, nur dass die Ausgüsse sehr klein waren und von verschiedenen Körperteilen kamen.“
Das einzige große Problem ist die immense Länge des Con-Rits – weit über alles hinaus, was die Wissenschaft bisher von einem bekannten modernen (oder fossilen) Krebstier aufgezeichnet hat. Es ist bekannt, dass das spirakuläre Atemsystem der Insekten (das eine riesige interne Verzweigung winziger Atemschläuche umfasst) sie daran hindert, die gigantischen Ausmaße zu erreichen, die von Regisseuren von Science-Fiction-Filmen geliebt werden. Krebstiere atmen jedoch über Kiemen und ihre Körper werden vom umgebenden Wasser getragen. Daher liegt die Evolution eines riesigen aquatischen Krustentiers nicht völlig außerhalb des Bereichs der Möglichkeiten und bietet meiner Meinung nach die einzig machbare Erklärung für Vietnams anomalen Con rit oder Meerestausendfüßler.
Der Con-rit ist eine riesige Isopode. Es ist mir plausibel. Isopoden haben fast alle Lebensräume auf der Erde erobert, und in der Hadalzone der Tiefsee, tiefer als es Fische oder Weichtiere vertragen, sind sie der wichtigste Makroorganismus. Der Con-Rit ist eine riesige langgestreckte Isopode, die im tiefsten Ozean lebt. Nur sehr selten kommt man an die Oberfläche.
John
Rek
Drakio-X
Die von Ihnen beschriebene Methode des Schleppschwimmens ähnelt dem Paddeln oder für die Zwecke dieser Frage noch besser dem Schwimmstil von Schildkröten und Pliosauroiden, Gruppen, die sehr große Größen erreichen, im Fall von Schildkröten bis zu 5 Meter und 15 Meter bei Pliosauroiden.
Natürlich ist leicht zu erkennen, dass die genannten Lebewesen nur zwei Flossenpaare im Unterschied zu den 5-10 Pleopodenpaaren der Asseln hatten.
Nun, ich weiß, dass Ihre Frage nicht auf einer plausiblen Evolution basiert, aber es ist sicher zu glauben, dass eine massive Kreatur, die diese Art von Wasserantrieb verwendet, nur einige Paare ihrer Gliedmaßen auf eine bestimmte Aktivität spezialisiert, wer weiß wie viele, aber während Tiere Wenn Sie größer werden, wird jede Bewegung energetisch teurer, und die Gliedmaßen und alle Bewegungen, die sie beinhalten, sind ein ziemlich notorischer Kostenfaktor für jeden Organismus, und noch mehr beim Widerstandsschwimmstil, der energetisch teurer ist als andere Schwimmmethoden.
Obwohl es nicht sicher ist, ist es daher sehr wahrscheinlich, dass eine Kreatur wie die, die Sie beschreiben, sich auf ein paar Pleopodenpaare spezialisiert, um sich im Wasser fortzubewegen, und dass die anderen am Ende verkümmern und verschwinden oder sich für einen anderen Zweck spezialisieren.
Diese Antwort berücksichtigt also nicht viel die physikalischen Berechnungen, die erforderlich sind, um die bei jeder Bewegung aufgewendete Energie, den horizontalen Impuls oder den vom Wasser erzeugten Widerstand zu bestimmen, sondern basiert auf der Schlussfolgerung, dass kleinere Tiere normalerweise größere Gliedmaßen behalten können als größere Tiere.
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Wenn man ein wenig mehr nachforscht, scheint diese Antwort für die Zwecke der Frage völlig unbrauchbar zu sein, da sich herausstellt, dass die Anomalocarida, zu der die in der Frage erwähnte Aegirocassis gehört, keine der Pleopod-Drag-Methode ähnliche Schwimmmethode verwendet hat von marinen Asseln (zumindest nicht signifikant oder beobachtbar).
Hier einige Videos der Anomalocaris, einer eng verwandten Art mit der Aegirocassis, die eine möglicherweise sehr unterschiedliche Schwimmweise von Isopoden zeigen.
Rek
John
Drakio-X
Drakio-X
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AlexP
Rek
MolbOrg
John
Rek
John