• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
30.01.2020
Сергей Васильев
10 819

Биологи научились контролировать движения медуз и ускорили их втрое

3.9

Чтобы превратить медуз в глубоководные исследовательские модули, ученые научились контролировать их движения и даже показали, что их можно ускорить.

©Sebastian Ziebell

Исследования глубин океана до сих пор остаются невероятно сложной технической задачей. Колоссальное давление требует использования специальных подводных аппаратов, часто — штучных и дорогостоящих. Вместе с тем многие морские животные чувствуют себя здесь совершенно нормально, заставляя ученых раз за разом задумываться над тем, как использовать их «сверхспособности» на пользу науке.

Новый такой проект представили недавно Джон Дабири (John Dabiri) и Николь Сюй (Nicole Xu) из Стэнфордского университета. В статье, опубликованной в журнале Science Advances, они предлагают оснастить глубоководных медуз датчиками и гибкими электродами. Стимулируя движения животных, электроды позволяют направлять их и даже ускорять до скорости втрое быстрее обычной.

Прежде китов, дельфинов и некоторых других морских животных уже использовали в качестве носителей миниатюрных сенсоров для мониторинга океана. Однако ученые никак не могли контролировать их перемещения и были вынуждены полагаться на то, куда кит или дельфин сам решит отправиться.

Управлять сравнительно примитивными медузами, казалось бы, проще, да и вопросы этики для стрекающих стоят далеко не так остро, как для млекопитающих. Однако, в отличие от дельфинов или китов, у медуз нет болевых рецепторов. Поэтому стимулировать их мускулы необходимо напрямую, заставляя сокращаться под действием слабых электрических разрядов, примерно так, как работают искусственные водители сердца.

Демонстрируя такой подход, Дабири и Сюй имплантировали в тело медузы массу микроэлектродов. Крошечные управляющие модули заставляли ритмически срабатывать то одну, то другую группу электродов, вызывая сокращения соответствующих групп мышц и заставляя медузу двигаться. Судя по всему, самих животных это мало тревожило: выглядели и вели себя они совершенно обычно, и выделения жидкости, характерного для стрессированных медуз, не происходило.

Эксперименты показали, что при ускорении ритма животное может перемещаться даже быстрее обычного. Такое движение оказалось неожиданно эффективным. Теоретически ускорение в три раза должно требовать в девять раз более интенсивного метаболизма. Однако проведенные в лаборатории измерения потребления кислорода показали, что энергообмен у медузы, которую новая система заставляет плыть втрое быстрее, усиливается всего лишь в два раза.

Возникает вопрос, отчего медузы не выработали такое быстрое и эффективное передвижение в природе. Возможно, они просто не испытывали достаточного эволюционного давления: у этих животных на глубине не слишком много естественных врагов, и тратить силы на быстрое движение нет особой необходимости.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Позавчера, 16:56
Василий Парфенов

В конце июля многие СМИ опубликовали новости с заголовками вида «Земля стала вращаться быстрее — и ученые не знают почему». К концу первой недели августа тема добралась и до русскоязычного сегмента Сети. На поверку этот инфоповод пусть и без негативных последствий, но демонстрирует основные пороки современной (не только научно-популярной) журналистики. Рассказываем, как в действительности изменяется скорость вращения нашей планеты, насколько хорошо известны причины таких осцилляций, а также почему ученые никогда ничего не знают наверняка (и это нормально).

Позавчера, 10:57
Сергей Васильев

Напряженная мыслительная деятельность приводит к накоплению нейромедиаторов в синапсах префронтальной коры. Это усложняет их работу и может повреждать нейроны, заставляя мозг сигнализировать об опасности.

Позавчера, 15:48
Ольга Иванова

Исследование американских нейробиологов на грызунах показало, что повышенный уровень тестостерона способствует не только агрессивному, но и просоциальному поведению.

Позавчера, 16:56
Василий Парфенов

В конце июля многие СМИ опубликовали новости с заголовками вида «Земля стала вращаться быстрее — и ученые не знают почему». К концу первой недели августа тема добралась и до русскоязычного сегмента Сети. На поверку этот инфоповод пусть и без негативных последствий, но демонстрирует основные пороки современной (не только научно-популярной) журналистики. Рассказываем, как в действительности изменяется скорость вращения нашей планеты, насколько хорошо известны причины таких осцилляций, а также почему ученые никогда ничего не знают наверняка (и это нормально).

Позавчера, 10:57
Сергей Васильев

Напряженная мыслительная деятельность приводит к накоплению нейромедиаторов в синапсах префронтальной коры. Это усложняет их работу и может повреждать нейроны, заставляя мозг сигнализировать об опасности.

Позавчера, 15:48
Ольга Иванова

Исследование американских нейробиологов на грызунах показало, что повышенный уровень тестостерона способствует не только агрессивному, но и просоциальному поведению.

2 августа
Александр Березин

Если западным странам удастся «лишить Кремль нефтяных доходов», то мир ждет геополитическое землетрясение. Только не обязательно в ту сторону, о которой вы сейчас подумали. На фоне того, что последует за «лишением», шок 1973 года может показаться детской игрой. Naked Science попробует оценить размах «потолочного катаклизма» заранее.

31 июля
Александр Березин

Саудовский принц одобрил строительство гигантского «лежачего небоскреба», который должен стать крупнейшим зданием в истории. Причем еще и самым экологичным в мире. Пресса и соцсети полны возмущенных оценок: «это антиутопия!», «проект сырой!» и тому подобным. Однако чисто технически это не так: «Зеркальную линию» на пять миллионов жителей вполне можно построить. И такое здание в самом деле будет энергоэффективным (и формально безуглеродным). Но у проекта есть другие слабые места, лежащие скорее в сфере науки, нежели техники. Naked Science попробовал разобраться в деталях.

27 июля
Алиса Гаджиева

Новое исследование показало, что появившаяся у человека способность переваривать молочный сахар никак не сказалась на распространенности потребления продуктов молочного животноводства.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: