Krewetki robią odwrotnie niż my. I dzięki temu pływają szybciej

Olimpijscy pływacy, by bić rekordy, walczą z każdym najmniejszym włoskiem na ciele. Szczecina może bowiem tworzyć opory, które mogą ich kosztować bezcenne setki sekundy. Krewetki podeszły do tematu zupełnie odwrotnie. Okazuje się, że skorupiaki celowo chodują zarost by pływać szybciej. 

Krewetki na pierwszy rzut oka wyglądają jak podmorska szarańcza, ale w rzeczywistości te wszędobylskie skorupiaki są bardzo sprawnymi pływakami. Stawonogi wykorzystują technikę zwaną pływaniem metachronicznym. Polega ona na tym, że zwierzę wymachuje swoimi nóżkami w ściśle określonej kolejności, tworząc falę przechodzącą od ogona do głowy. Tworzy to siłę, która popycha krewetkę do przodu. 

Odnóża wielu krewetek są jednak pokryte cienkimi, przypominającymi włosy strukturami. To wydawało się naukowcom nielogiczne. Zazwyczaj bowiem w wodzie najsprawniej poruszają się stworzenia o gładkich ciałach. Nawet morskie ssaki często pozbyły się większości owłosienia. Nie mówiąc o olimpijskich pływakach.

"Czy włosy mogą pomóc ci lepiej pływać? Pływacy powiedzą nie, ale krewetki powiedzą tak"  stwierdziła jednak na konferencji Amerykańskiego Towarzystwa Fizycznego poświęconej dynamice płynów Sara Oliveira Santos z Brown University w Rhode Island. Ona i jej koledzy badali, jak pływają krewetki i roboty inspirowane krewetkami, aby ustalić, czy owłosienie jest dla nich korzystne.

W przypadku pływaków owłosienie utrudnia pływanie, ponieważ zwiększa opór. Włoski na nogach krewetek wydają się jednak dawać odwrotny efekt. Zwierzęta najwyraźniej potrafią wykorzystywać wywoływany przez nie opór, by zwiększać prędkość pływania. 

Aby to ustalić, badacze przyczepili nogę krewetki do mechanicznego stawu, zanurzyli ją w wodzie i sfilmowali to, jak porusza się w strumieniu zabarwionego płynu. Z nagrań wynika, że przez szczeciny przedostaje się bardzo mało płynu, a wyrostek porusza się jak sprawne wiosło.

W następnym etapie eksperymentu, badacze stworzyli powiększone, zrobotyzowane kopie odnóży skorupiaków. Niektóre z nich były pokryte sztucznymi szczecinkami, a inne nie. Wszystkie były filmowane podczas pracy w płynie wypełnionym drobnymi, odblaskowymi cząsteczkami, co pozwalało badaczom obserwować powstawanie i przemieszczanie się wirów wokół każdego z mechanicznych odnóży. 

Na podstawie analizy ruchu wirowego zespół doszedł do wniosku, że bardziej owłosione kończyny mniej obciążają stawy, niż te całkowicie gładkie. Oznacza to, że posiadanie włosów może ułatwić zwierzętom pływanie.

Ale krewetki to nie jedyne morskie stworzenia, których pozornie dziwaczne kształty okazują się prawdziwą tajną bronią. Innym przykładem zwierzęcia, które pływa doskonale choć w zasadzie nie powinno, są płaszczki. 

Bo z jednej strony mają wspaniale opływowe, przypominające niewidzialny dla radaru bombowiec ciała, ale z drugiej strony te aerodynamiczne linie są pozornie psute przez wystające oczy czy usta. 

Przeprowadzone dwa lata temu przez badaczy z Korea Advanced Institute of Science and Technology badania wykazały jednak, że te wyrostki zamiast przeszkadzać, pomagają płaszczkom pływać jeszcze lepiej. 

Symulacje hydrodynamiczne wykazały, że wokół wystających oczu i ust tworzą się wiry, które tworzą obszary niskiego ciśnienia przed i nad płaszczką. Pozwala im to sprawniej i mniejszym wysiłkiem przemieszczać się do przodu, bo każde pociągnięcie płetw ryby generuje większy ciąg. Efekt był imponujący. Symulacje wykazały, że dziwne wyrostki zwiększają efektywność “napędu" płaszczek o nawet ok. 30 proc.