運動中的水母

動畫展示了月亮水母如何利用旋轉的水輪推進自身

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本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,反映了作者的觀點,不一定反映《大眾科學》的觀點


動畫製作:Eleanor Lutz

為《大眾科學》五月刊的一篇文章,Eleanor Lutz——在南佛羅里達大學海洋生物學家 Bradford J. Gemmell 的幫助下——製作了一系列插圖,展示了水母如何操縱水壓,交替地拉動和推動自己在水中前進。 

如果您熟悉 Lutz 迷人的動畫 GIF,您就會明白為什麼我忍不住請她也創作一個動畫水母。在靜態印刷版中,重點是水壓。在這個動態版本中,Lutz 代表了水流方向和速度。當水母彎曲和收縮肌肉時,一個旋轉的水環——稱為渦流——向下滾動,然後在鐘罩邊緣下方向上滾動。此檢視顯示了該渦環的橫截面,因為它在風格化的月亮水母粉紅色)上向下滾動。紅色區域代表較慢旋轉的主渦流(黃色)的快速旋轉核心。一個次要的、較弱的渦流(藍色)向相反方向旋轉。在鐘罩上方,黃色渦流形成相對較弱的壓力區,將生物向前拉。一旦到達鐘罩下方,殘留的快速移動核心就像一個槳輪,在它們之間向上噴射一股水柱,在水母下方提供額外的推力。


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有關水母生物力學的技術細節,請參閱 B. J. Gemmell、J. H. Costello 和 S. P. Colin 的“探索水母中增強渦流和操縱機制,從而提高能量效率的推進力”,以及 B.J. Gemmell、S. P. Colin、J. H. Costello 和 J. O. Dabiri 的 “基於吸力的推進力作為高效動物游泳的基礎”

對更多水母影像感興趣?請檢視 Jennifer Frazer 在一篇關於最近發現的深海水母(據信屬於Crossota屬)的文章中釋出的迷人影片

Jen Christiansen 是《構建科學圖形:透過圖表和視覺化交流科學的圖解指南》(CRC Press 出版社)一書的作者,以及《大眾科學》的高階圖形編輯,她在那裡指導和製作圖解說明圖和資料視覺化。1996 年,她在紐約市的《大眾科學》開始了她的出版生涯。隨後,她搬到華盛頓特區,加入了《國家地理》的員工(最初是助理藝術指導——研究員混合職位,然後是設計師),做了四年自由科學傳播者,並於 2007 年回到《大眾科學》。Christiansen 演講和撰寫的主題包括調和她對藝術和科學的熱愛,以及她對了解 Joy Division 專輯《Unknown Pleasures》封面上脈衝星圖表的探索。她擁有加州大學聖克魯茲分校的科學傳播研究生證書,以及史密斯學院的地質學和工作室藝術學士學位。在 Bluesky 上關注 Christiansen @jenchristiansen.com

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