שְׁאֵלָה:
כיצד שולטים יונקים ימיים על ציפה?
SuperElectric
2014-11-05 05:15:46 UTC
view on stackexchange narkive permalink
ככל הנראה, כאשר לוויתן או כלב ים צוללים, הריאות שלו נדחסות על ידי לחץ המים הגובר, והוא נהיה פחות צף.

על פי מודל זה, עבור כמות מסוימת של אוויר שנלקח על פני השטח. , לחיה יש עומק D מאוד ספציפי בו הוא צף באופן נייטרלי. עמוק יותר, והריאות מתכווצות, מה שהופך אותו לצוף שלילי. כל רדוד יותר, והריאות מתרחבות, מה שהופך אותו לצוף חיובי.

במילים אחרות, עד שהוא מגיע לעומק D, החיה ציפה באופן חיובי. כדי להגיע לעומק D, החיה תצטרך לעשות הרבה עבודה בשחייה למטה, ולהיאבק נגד הצף של עצמה.

כמות האוויר השומרת על ציפה נייטרלית בגובה 10 מטרים תנפח לכפל הנפח לאחר שתעלה פני השטח, ותשמור על הצמדתך שם. אם כבר מדברים כצוללן, אני יכול לומר שנדרש הרבה עבודה כדי לצלול בחזרה עד 10 מטרים. (אנו מפנים את אפודי האוויר שלנו על פני השטח ומתנפחים מחדש בעומק מהמיכלים הבלתי דחוסים שלנו, דבר שאין לבעלי חיים.)

עבור צוללנים עמוקים מאוד כמו לווייתני זרע, שחייה למטה כנגד ציפה חיובית נראית כמו בזבוז אנרגיה עצום, מהסוג שאפשר היה לצפות שלא יסבול זמן רב על ידי האבולוציה.

אז האם יונקים ימיים עושים משהו כדי לפצות על ההשפעה של גודל הריאות המשתנה על ציפה? ניחוש אחד הוא שהם למעשה נושפים לגמרי לפני הצלילה, ובכך הופכים את ציפה לריאות לשחקן קטן במצוף הגוף הכללי. ניחוש נוסף הוא שהם דוחסים את האוויר עם שרירי החזה על פני השטח על מנת לשקוע. אלה רק ניחושים; אשמח לשמוע את הסיפור האמיתי.

קשור: http://biology.stackexchange.com/questions/20400/what-are-the-buoyancy-control-mechanisms-of-chambered-nautilus
נאוטילוס נופל תחת רכיכות .... שאלה זו עוסקת ביונקים ... שונה לחלוטין. מנגנון ... אז לא יכול להיות קשור ..
@souvikbhattacharya כתבתי קשור (לא כפול) כמו בנושא קשור, לא taxon.
שתיים תשובות:
SuperElectric
2014-11-07 23:41:58 UTC
view on stackexchange narkive permalink

לפי מה שאני יכול לדעת, יונקים ימיים אינם יכולים לשלוט באופן דינמי על הציפה במהלך צלילה . הם מקלים על תחילת הצלילה בכך שהם מתחילים בנפח ריאות קטן להפחתת הציפה.

פינים כמו כלבי ים עושים זאת על ידי נשיפת מחצית מהנשימה לפני צלילה.

לווייתנים עם צלילה עמוקה למעשה נושמים לפני צלילה , אך ה ריאות שלהם קטנות יחסית לגודל הגוף מלכתחילה. זה הופך את הציפה על פני השטח שלהם לחלשה מספיק כדי לשחות כנגד ללא קושי גדול (בניגוד לבני אדם).

כשהם צוללים הריאות שלהם דוחסות במהירות עם עומק:

  V = Vs / ( 1 + D / 10)  

V הוא נפח ריאות, Vs הוא נפח ריאה על פני השטח, ו- D קוד> הוא עומק במטרים.

ב 90 מ 'הריאות כבר בנפח מקורי של 10%. די מהר הם התכווצו מספיק כדי שההשפעה שלהם על הציפה תהיה זניחה בהשוואה לצפיפות הרקמות הבלתי דחיסות. ככל הנראה, אלה קרובים לציפה נייטרלית (אם כי העובדה שלווייתנים מתים שוקעים עולה כי הם צפים מעט שלילית).

תודה ל- @ souvik-bhattacharya על הקישור ucsc.edu.

souvik bhattacharya
2014-11-05 11:11:10 UTC
view on stackexchange narkive permalink

enter image description here

תרחיש זה נקרא ציפה ניטרלית, וזה שיש ליונקים ימיים, כך שלא נדרש להם אנרגיה כדי להישאר דומם במים, וזה לא קשה להם במיוחד לעלות או לרדת כשהם רוצים.

תאר לעצמך בעל חיים שהוא צפוף כמו סלע שמנסה לשחות אחר אוויר, או כזה שיש לו צפיפות נמוכה, כמו בלון, שמנסה לצלול למטה כדי למצוא אוכל; ייקח הרבה יותר אנרגיה כדי לנטרל את אותו כוח משקל ציפה נטו (למעלה או למטה) מאשר אם אותו כוח משקל ציפה נטו היה 0. אז על ידי ציפה נייטרלית, יונקים ימיים חוסכים אנרגיה.

ואיך הם משיגים ציפה נייטרלית?

יש להם יותר שומן בגופם (שומן פחות צפוף ממים), זה גם עוזר שמים מלוחים יהיו קצת יותר צפופים מ מים טהורים, כך שהכוח הצף מעט חזק יותר.

אז ... כפי שניבאתם ... ציפה נייטרלית עוזרת להם, אך לא על ידי שאיפת כמות ספציפית של אוויר ... במקום זאת אפשר לומר שזה הרכוש האינהרנטי שלהם ...

ציפה נייטרלית אינה "תכונה אינהרנטית" של גוף רך המכיל נוזל דחוס (אוויר).
@SuperElectric, מה שהתכוונתי הוא שהם לא צריכים עזרה של שום רכיב חיצוני כמו אוויר כדי לשמור על הציפה הנייטרלית שלהם .... גם אם אני עוקב אחר פרטים טכניים ... במהלך צלילה גופו של יונק הופך כמעט ללא דחיסה עם חללי אוויר, מרופדים במקלעות ורידים, מתמלאים בעומק, יחד עם ריאות, וכך מוחקים את חלל האוויר.
לריאות עם נפח Vs על פני השטח יהיה נפח V = Vs / (0.1 D) בעומק, כאשר D הוא העומק במטרים. כוח הציפה B הוא פרופורציונלי ל- V. לכן נכון שהציפה הופכת פחות רגישה לעומק ככל שתעמיק יותר (lim D-> inf dB / dD = 0). אז בעומק ההפעלה של, למשל, לווייתני זרע זה אולי לא משנה כל כך הרבה ... אבל רק ברגע שהם השיגו את העומק הזה. אם הם רוצים להשיג ציפה ניטרלית בגובה 1000 מטר, הם יהיו צפים מאוד ב -0 מטר, מה שגורם למדי מטלה לשחות עד לעומק זה. זה נראה כמו תרגיל אירובי בזבזני.
דרך פיתרון אחת תהיה לנשוף כמה שיותר לפני הצלילה, כך שנפח הריאות V הוא מרכיב קטן של הציפה הכוללת של הגוף מלכתחילה. פירוש הדבר להסתמך רק על מאגרי החמצן המומסים בדם, שלא יתכווצו. זה רק ניחוש אחד, ואעריך יותר חוות דעת של מומחים.
הניחוש שלך נכון ולחוות דעת מומחים עברו במאמר מחקר זה של אוניברסיטת קליפורניה ... .......מקווה שזה עוזר...
נראה כי הקטע הרלוונטי היחיד הוא "נראה כי חוף הים צולל בהשראה, בעוד שצמדים בדרך כלל צוללים עם התפוגה", מה שלא ממש עונה על השאלה כיצד לווייתנים מסוגלים לצלול עם ריאות מלאות אוויר.
בסדר, הבנתי את זה. ריאות לוויתן קטנות מלכתחילה: http://www.catalyststudent.org.uk/dl/14429127b24f101e437528772fcc3a94b4508002/272-catalyst_22_2_500.pdf תודה על הקישור; ישתמש בזה בתשובה.


שאלה ותשובה זו תורגמה אוטומטית מהשפה האנגלית.התוכן המקורי זמין ב- stackexchange, ואנו מודים לו על רישיון cc by-sa 3.0 עליו הוא מופץ.
Loading...