水的两种不同的跳跃机制是由身体大小决定的
Woojoo Kim1, Juliette Amauger2, Jungmoon Ha1
1Laboratory of Behavioral Ecology and Evolution, School of Biological Sciences, Seoul National University, Seoul 08826, Korea.
概括
大型水行者,与较小的不同,使用突破表面的跳跃来逃避捕食者. 这种进化转变表明,自然选择是如何根据大小有利于不同的物理生存机制.
科学领域:
- 生物力学 生物力学
- 进化生物学 进化生物学
- 动物学 动物学
背景情况:
- 目前的理论解释了生物启发工程中小到中等水中步行者的表面张力主导的跳跃.
- 这些模型预测尺寸依赖的腿部运动,以优化起飞速度,尽量减少延迟,而不会破坏水面.
研究的目的:
- 为了研究为什么大型水上步行物种偏离现有的表面张力主导跳跃模型.
- 了解进化压力驱动行为转变的跳跃机制,以逃避捕食者.
主要方法:
- 实证观察水行者跳跃行为的行为.
- 理论建模分析表面主导和表面突破跳跃的物理.
主要成果:
- 理论上能够进行表面占主导地位的跳跃的大型水行者物种 (>80毫克) 不符合现有模型.
- 这些较大的物种转向突破表面的跳跃,以达到足够的性能来逃避捕食者.
结论:
- 自然选择可以取代尺寸和性能之间的理论缩放关系.
- 避免捕食者驱动着向替代物理机制的进化转变,证明了尺寸特定的行为适应.
