Back to top

Az energiatakarékosság titka a megfelelő időzítés

Az Eötvös Loránd Tudományegyetem kutatói a Max Planck Állatviselkedéstani Intézet, a Konstanzi Egyetem és a Pekingi Egyetem tudósaival együttműködve, robothalak segítségével vizsgálták a rajban úszó halak mozgását. Kutatásuk eredményei bizonyították azt a korábbi feltevést, hogy a halak energiát spórolnak a rajban úszással.

A rajban úszó halak jelenségét évszázadok óta vizsgálják a tudósok, de a régóta megválaszolásra váró kérdés feltárásához meg kellett mérni a rajban úszó halak energiafelhasználását. Szabadon úszó halak esetén ennek pontos végrehajtása eddig nem volt lehetséges, ezért a korábbi tanulmányok inkább elméleti modellek és becslések segítségével igyekeztek megoldani a dilemmát. Mint írják, az új kutatás legyőzte ezt a kísérleti tesztelés előtt álló akadályt.

A kutatók kifejlesztettek egy 3D robothalat, amely olyan hullámzó mozgással úszik, mint egy valódi hal.

A robothalak ugyanakkor élő társaikkal ellentétben lehetővé teszik az együtt úszással járó energiafogyasztás közvetlen mérését és a magányos úszással való összehasonlítását.

A fejlesztéssel vizsgálhatóvá vált, hogy pontosan mennyi energiát használnak fel a halak az úszás során.

A kutatók a robothalak úszását párban és egyedül is vizsgálták. Több mint 10 ezer mérést végeztek, minden lehetséges helyzetben tesztelték a követő halakat a vezetőkhöz képest, majd összehasonlították az energiafelhasználást az egyéni úszással. Az eredmények egyértelmű különbséget mutattak. A kutatók felfedezték, hogy az elülső halak befolyásolják a mögöttük lévő halak hidrodinamikáját.

A beszámoló szerint a követő hal számára az úszáshoz szükséges energiabefektetést két tényező határozza meg: a vezető mögötti távolság és a farokcsapások időzítése.

A vizsgálatból kiderült, hogy az energiatakarékosság elérésének titka a megfelelő időzítés. Vagyis a követő halaknak az előttük úszó hal farokcsapásaihoz kell igazítaniuk saját mozgásukat a térbeli helyzet alapján meghatározott időeltolódással – ezt a stratégiát a kutatók „örvényfázis-egyeztetésnek” nevezték.

A vizsgálat eredményei magyarázatot adnak arra, hogy a halak hogyan profitálhatnak a közeli szomszédok által létrehozott örvényekből anélkül, hogy rögzített távolságot kellene tartaniuk egymástól. A hidrodinamikai folyamatok megjelenítéséhez a kutatók apró hidrogénbuborékokat bocsátottak a vízbe, amelyeket lézerrel világítottak meg, ez a technika pedig láthatóvá tette a robotok úszó mozgása által létrehozott örvényeket.

Az örvények a vezető halról leválnak és a halhoz képest hátrafelé mozognak. A vizualizáció azt is megmutatta, hogy a követő robotok ezeket az örvényeket különféle módon tudják hasznosítani.

A tudósok azt is vizsgálták, hogy a valódi halak használják-e az örvényfázis-egyeztetés stratégiáját az energiatakarékosság érdekében. A vizsgálat során mesterséges intelligencia alapú elemzés alkalmazásával mérték együtt úszó aranyhalak testtartását, és megállapították, hogy a természetes viselkedésük során használják a halak a stratégiát.

Forrás: 
Magyar Mezőgazdaság
Ezt a cikkünket és a témában további cikkeket a Magyar Mezőgazdaság 2020/47 számában olvashat.

Népszerű agrárszaklapok

Ezeket olvasta már?

Rovartenyésztés felsőfokon: Amusca és Mavitec innovációja

A mérnöki, építési és tesztelési időszak után már rendelhető az első méretezhető, mobil rovartenyésztő "istálló". A forradalmi ötlet dr. Walter Jansentől, a rovarfehérjék előállításával foglalkozó Amusca rovarszakértőjétől származik, célja pedig az élő rovarlárvák előállítása fehérjetermelés céljából, a baromfi- és vízitakarmány-ipar számára.

Új rododendron fajt fedeztek föl

Az oldenburgi egyetem kutatója elsőként számolt be a napokban arról, hogy az Egyesült Államokban található Great Smoky Mountains Nemzeti Park területén új rodondron fajra bukkant.

Afrikai sertéspestis elleni vakcinát tesztelnek

Az afrikai sertéspestis elleni új vakcina klinikai tesztelése zajlik a Fülöp szigeteken, ahol nagy méreteket öltött a járvány.

Magyar óriás - A galambok királynője

Ha az amerikai King a galambok királya, akkor a magyar óriás a galambok királynője. Sajnos hazánkban kevés van belőlük, amit könnyen megértünk, ha tudjuk, hogy ennek a fajtának sem a tartása, sem a tenyésztése nem egyszerű.

Kéthetente egy haláleset az Egyesült Királyság gazdaságaiban

Harmincnégyen haltak meg az Egyesült Királyságban az elmúlt tizenkét hónapban (HSE 2021. március) a mezőgazdaságban. A legnagyobb kockázatot a gépek, a magasságban végzett munka, illetve az állatállomány jelentette – tájékoztatott az innovatív biztonságtechnikai megoldásokkal foglalkozó Agri-TechE.

Állatbemutatókat és új gazdasági épületet adtak át a győri állatkertben

Törpevíziló- és pápaszemespingvin-bemutatót, valamint egy új gazdasági épületet adtak át a győri Xantus János Állatkertben, a Modern városok program részeként szerdán.

Gyomorfekélyt jelezhet, ha bal oldalán fekszik a sertés

Gyomorfekély jele lehet, ha a sertések inkább a bal oldalukon fekszenek. Ezt állapította meg az Agri-Food and Biosciences Institute (AFBI) és a belfasti Queens University (QUB) közös kutatása. A kutatásból az is kiderült, hogy a gyomorfekélyes sertések kevésbé hajlamosak veszélyes viselkedésre, például farokharapásra.

Új fajták és takarmányok

A takarmányozás mindig is az állattenyésztéssel kapcsolatos kutatásoknak azon területe volt, ahol a gazdasági élet szereplői szívesen együttműködtek az egyetemekkel, hisz a takarmányozási költségek csökkentése meghatározó az állati termék előállításának rentabilitásában.

Számítógépes analízis a jó emésztés szolgálatában

Egy új matematikai modell segíthet a bélben lévő baktériumok kölcsönhatásának feltérképezésében, mely a különböző betegségek kivédése szempontjából fontos új probiotikumok és speciális étrendek kialakításában játszhat majd szerepet. A svéd Chalmers Műszaki Egyetem kutatását nemrég a PNAS folyóiratban tették közzé.

Mozgásba hozza az öntözőrendszert

Az Alliance - a Yokohama Off-Highway Tires csoport tagja a forgó öntözőrendszerekhez alkalmas, új gumiabroncsot mutatott be Alliance 768 Value Plus néven.