維納斯的花籃并非全部展示。這種令人驚嘆的深海海綿還可以以令人驚訝的方式改變海水的流動。
帶花邊的桶形腔室構(gòu)成了海綿的玻璃狀骨架。研究人員在7月21日的《自然》雜志在線版上報告說,流動模擬揭示了這種復(fù)雜的結(jié)構(gòu)如何改變水在海綿周圍和穿過海綿的方式,幫助它經(jīng)受住無情的洋流,或許還能滋養(yǎng)和繁殖。
先前的研究發(fā)現(xiàn)維納斯花籃(Euplectellaaspergillum)的網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)堅固而靈活。“但從來沒有人試圖了解這些美麗的結(jié)構(gòu)是否具有流體動力學(xué)特性,”羅馬TorVergata大學(xué)的機(jī)械工程師GiacomoFalcucci說。
利用超級計算機(jī),F(xiàn)alcucci及其同事模擬了水如何在海綿體周圍流動和流過海綿體,有和沒有不同的骨骼成分,例如海綿的無數(shù)孔隙。Falcucci說,如果海綿是一個實心圓柱體,流過的水會立即在下游形成湍流尾流,可能會推擠該生物。研究小組發(fā)現(xiàn),相反,水流過高度多孔的維納斯花籃并在其周圍流動,形成海綿兩側(cè)的溫和水域,并向下游轉(zhuǎn)移湍流。這樣,海綿的身體承受的壓力就小了。
模擬顯示,圍繞海綿骨架外部盤旋的脊也會以某種方式導(dǎo)致水在結(jié)構(gòu)內(nèi)部減速和打旋。結(jié)果,漂浮到海綿中的食物和生殖細(xì)胞被困在沒有脊的同一海綿中的時間最多可達(dá)兩倍。這種揮之不去的感覺可以幫助濾食動物捕捉到更多的浮游生物。研究人員說,由于維納斯花籃可以進(jìn)行有性繁殖,它還可以增加自由漂浮的精子遇到卵子的機(jī)會。
Falcucci說,這樣的美麗竟然如此實用,真是太神奇了。他說,海綿的流動改變能力可能有助于激發(fā)更高、更抗風(fēng)的摩天大樓。
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