本文發表在《大眾科學》的前部落格網路中，反映了作者的觀點，不一定代表《大眾科學》的觀點
想要一個簡單（且迷人）的藝術專案嗎？輕輕地將海星幼蟲夾在載玻片和蓋玻片之間，並在周圍的水中新增微小的珠子。放在顯微鏡下觀察。結果會是這樣
正如你所見，小海星（又名幼蟲）不僅看起來不像海星，它們還覆蓋著被稱為纖毛的擺動毛，它們的運動使它們看起來更像單細胞微生物，而不是幾乎是脊椎動物最接近的近親。
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這些影片由斯坦福大學的科學家威廉·吉爾平、維韋克·普拉卡什和馬努·普拉卡什拍攝，他們是去年12月發表在《自然物理學》上的論文的作者。他們受到啟發研究幼蟲，因為在斯坦福大學位於加利福尼亞州太平洋格羅夫的海洋站參加夏季胚胎學課程。他們注意到這些小動物的形狀很奇特，並決定研究原因。只有當他們把幼蟲帶到他們的實驗室，開始在顯微鏡下餵養和觀察時，他們才驚訝地發現了幼蟲產生的迷人的流場。
像許多海洋無脊椎動物漂浮的幼蟲一樣，海星幼蟲在其蜿蜒的邊緣上有纖毛帶。難以置信的是，一個幼蟲身上就有10萬個纖毛。
“（B）海星幼蟲的正面解剖圖，纖毛帶被突出顯示為一條黑線（改編自 A. Agassiz，1877 年的石版畫）。（C）突出顯示纖毛帶（黃色）的偽彩色 SEM。比例尺：20 微米。” 圖片來源：Gilpin 等人，2016
正如你在影片中看到的，幼蟲可以將其纖毛帶的短段反向擺動。當纖毛的某些部分交替擺動方向時，就會形成渦流。透過改變纖毛的哪些部分以哪個方向擺動，幼蟲可以改變它們周圍形成的渦流模式，從而促進不同的活動。正如影片所暗示的那樣，這些特殊的小海星似乎有兩個主要的檔位：進食和游泳。
這兩個檔位的區別在於反向擺動的纖毛帶部分數量，從而影響渦流的數量。每個渦流都會產生漩渦，將浮游生物拉向幼蟲的表面。渦流越多 = 漩渦越多 = 捕獲的食物越多。
當幼蟲處於進食模式並且藻類靠近幼蟲表面時，一根纖毛的突然反向擺動可以將倒黴的獵物送到它的末日。一旦它接觸到幼蟲，獵物就會透過向嘴方向移動的水流或透過纖毛傳遞到纖毛，被送到幼蟲的嘴裡。當嘴周圍收集了足夠的藻類時，小海星就會咬一口。
然而，更多的纖毛向幼蟲想要移動的方向的反方向划動顯然是一種阻力。當幼蟲決定是時候移動到更綠色的水流時，它會朝同一方向擺動更多的纖毛，併產生更少的渦流。更少的渦流等於更多的前進運動。作者寫道，這是一個典型的權衡示例，並得到了他們進行的數學實驗和計算機建模的證實。
作者還說，這些幼蟲可能還有較少使用的第三甚至第四個檔位，並且可以透過掩蓋吸引捕食者的“機械應變場”來使用它們的渦流場作為偽裝。我假設，雖然我不確定，但這是一種花哨的說法，它們可以用它們的纖毛來減少它們周圍水的擾動，或者如果它們試圖不被注意，則融入周圍的水流中。那將是驚人的。這就像幼蟲擁有《星際迷航》中的隱形裝置。目前，這種可能性仍然只是（有趣的）推測。
參考文獻
吉爾平，威廉，維韋克·N·普拉卡什和馬努·普拉卡什。“渦流陣列和纖毛纏結是海星幼蟲進食-游泳權衡的基礎。”《自然物理學》(2016)。