“Saugschub” – Vielgliedrige Meeresorganismen drängen sich nicht wirklich vorwärts zum Schwimmen.

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Wenn Sie an Schwimmen denken, stellen Sie sich wahrscheinlich vor, wie Sie den wassererzeugenden Rückwärtsschub, der Sie vorwärts treibt, durchstoßen. Neue Forschungen am Meeresbiologischen Laboratorium (MBL) legen stattdessen nahe, dass sich viele Meerestiere tatsächlich durch das Wasser ziehen, ein Phänomen, das als “Saugschub” bezeichnet wird.

Die Studie, die in Scientific Reports veröffentlicht wurde, ergab, dass kleine Meerestiere mit mehreren Vortrieben – darunter Larvenkrebse, Polychaete-Würmer und einige Quallenarten – sich nicht selbst vorwärts schieben, wenn sie ihre Anhängsel bewegen, sondern stattdessen hinter sich einen Unterdruck erzeugen, der sie durch das Wasser zieht.

Wenn sich das vordere Anhängsel bewegt, erzeugt es hinter sich eine Tasche mit Unterdruck, der die für die Bewegung des nächsten Gliedes erforderliche Energie verringern kann. “Es ist ähnlich wie bei Radfahrern, die den Luftzug nutzen, um den Windwiderstand zu verringern und die Gruppe mitzuziehen”, sagt Hauptautor Sean Colin von der Roger-Williams-Universität, ein Wissenschaftler des Whitman Center am MBL.

Diese Publikation baut auf den früheren Arbeiten des Teams auf, die ebenfalls am MBL durchgeführt wurden und sich mit dem Saugschub bei Neunaugen und Quallen befassten. Für die aktuelle Studie konzentrierten sie sich auf kleine Meerestiere, die eine metachronale Kinematik verwenden, die auch als “metachronales Schwimmen” bekannt ist, eine Fortbewegungstechnik, die häufig von Tieren mit mehreren Beinpaaren verwendet wird, bei denen die Anhängsel nicht synchron, sondern nacheinander streichen.

“Wir kamen in diese Studie auf der Suche nach den Vorteilen des metachronalen Schwimmens, aber wir stellten fest, dass die Strömung um die Gliedmaßen sehr ähnlich aussieht wie die Strömung um eine Qualle oder eine Fischflosse”, sagte Colin. “Nicht nur sieht die Strömung gleich aus, sondern auch der Unterdruck ist derselbe”.

Für diese Studie arbeiteten die Forscher mit zwei Krebsarten, einem Polychaete-Wurm und vier Arten von Kammquallen. Alle sind kleiner als ein paar Millimeter lang. Sie stellten fest, dass der beim Schwimmen entstehende Flüssigkeitsstrom derselbe ist wie bei den größeren Tieren, die sie zuvor untersucht hatten.

“Sogar in diesen wirklich kleinen Maßstäben sind diese Tiere auf Unterdruck angewiesen, um sich durch das Wasser vorwärts zu ziehen”, sagte Colin, der hinzufügte, dass dies ein häufiges Phänomen bei Tieren sein könnte.

“Es ist nicht nur bei den Fischen oder den Quallen, die wir untersucht haben. Es ist wahrscheinlich viel weiter verbreitet im Tierreich”, so Colin, der hinzufügte, dass so etwas wie ein Saugschub bei Vögeln und Fledermäusen beobachtet wurde, die sich durch die Luft bewegen. Diese Lebewesen haben den gleichen Grad an Beugung in ihren Gliedmaßen (25-30 Grad) wie die beobachteten Meerestiere.

In Zukunft wollen Colin und seine Kollegen eine größere Vielfalt von Meeresorganismen untersuchen, um die Bandbreite der Tiergrößen zu bestimmen, die auf den Saugschub angewiesen sind, um sich durch das Wasser zu bewegen.

“Das ist eines unserer Hauptziele – größer zu werden, kleiner zu werden und einen besseren Überblick darüber zu bekommen, welche Tiere wirklich auf diesen Saugschub angewiesen sind”, sagt Colin.

Referenz: “Die Rolle des Saugschubs in den metachronalen Paddeln schwimmender Invertebraten” von Sean P. Colin, John H. Costello, Kelly R. Sutherland, Brad J. Gemmell, John O. Dabiri und Kevin T. Du Clos, 20. Oktober 2020, Wissenschaftliche Berichte.
DOI: 10.1038/s41598-020-74745-y

Zu Colins Mitarbeitern am MBL Whitman Center bei dieser Studie gehören John Costello vom Providence College und John O. Dabiri vom California Institute of Technology. Frühere Forschungen an Neunaugen wurden in Zusammenarbeit mit der MBL Senior Scientist Jennifer Morgan durchgeführt…

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