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鱼类悬停
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新研究:鱼类悬停在水中其实很“费劲”
Xin Hua She· 2025-07-13 09:21
新华社北京7月13日电 一项新研究发现,鱼类悬停在水中时并不像看起来那般轻松,而是要消耗不少 能量。这一发现为设计灵活的水下机器人提供了新思路。 美国加利福尼亚大学圣迭戈分校等机构的研究人员在美国《国家科学院学报》上发表的论文介绍,科学 界长期以来认为鱼类悬停在水中是一种类似休息的状态,但他们通过实验发现,鱼类在悬停时消耗的能 量几乎是静止休息(即鱼类靠着水底支撑重量)时的2倍,这是因为它们需要不断划动鱼鳍以维持身体 稳定。 研究人员还对每条鱼的形态进行了测量,特别是鱼的重心与浮心(与鱼鳔的位置和形状有关)间的距 离,以量化鱼类的稳定性水平。 结果发现,尽管鱼鳔产生的浮力能让鱼类几乎处于"失重"状态,但重心与浮心不重合会导致鱼类身体倾 斜或翻滚,这迫使它们必须持续划动鳍来维持姿态。重心与浮心距离越大的鱼种,在悬停时消耗的能量 也越多,这表明对抗不稳定性是悬停耗能的一个关键因素。 此外,鱼类的体形和胸鳍位置也会影响其悬停效率。细长的鱼类悬停效率较低,反之则悬停效率更高。 胸鳍位置更靠后的鱼在悬停时一般耗能更少,研究人员认为这可能与杠杆效应更好有关。 研究人员表示,这些发现可用于设计水下机器人和其他设备。以往水下 ...
鱼儿悬停水中为何要消耗更多能量
Ke Ji Ri Bao· 2025-07-08 02:07
更精妙的是,不同鱼类的"平衡策略"各具特色:胸鳍位置靠后的鱼类仿佛拥有更长的"操控杆",能 更高效地调整姿态;体型修长的鱼类则需要付出更多能量对抗水流扰动;而那些圆润可爱的鱼,却凭借 紧凑的体型成为悬停界的"节能高手"。 原标题:鱼儿悬停水中为何要消耗更多能量 悬停时的鱼类代谢率比静止或休息时高出整整两倍。这种高耗能的生存策略,实则是数百万年进化 的结晶。譬如那些擅长高速巡游的鱼类,悬停效率更低些,但看似静止的身体,实则是积蓄力量的弹 簧,能像箭般在水域中疾驰;而那些生活在复杂珊瑚礁的鱼类,进化出了更圆润的体型,牺牲速度换取 悬停时的稳定性,可以静静等待猎物上门——这都是它们用身体写出的生存智慧密码。 在南加州圣克莱门特岛附近,一条加里波第鱼在水中悬停。图片来源:斯克里普斯海洋研究所 你在水族箱里见过这样的画面吗:鱼儿静止悬停在水中,仿佛被施了魔法般一动不动,连水流拂过 鱼鳍都纹丝不动。长久以来,科学家都认为这是鱼类最省力的休息姿势,但最新研究却颠覆了这一认知 ——悬停时的鱼儿,其实正在默默燃烧着两倍于休息状态的能量!这背后,是一场关于平衡、进化与流 体力学精妙博弈的故事。 几乎所有硬骨鱼体内都藏着一个神奇的 ...