Теперь представьте, что этот фонтан сделан из тысяч извивающихся личинок мухи.
Это то, что ученые обнаружили, изучая время обеда личинок мух черных солдат, или личинок. Когда огромное количество этих личинок питаются вместе, их бурное движение вокруг пищи создает живой источник извивающихся тел. Это может показаться отвратительным, но стратегия делает личинки уникально эффективными в массовом поглощении пищи, сообщили ученые в новом исследовании.
Личинки черного солдата летают (Hermetia Illucens) обычно высиживают, живут и едят вместе сотнями и тысячами, и каждый ненасытный личинка может потреблять вдвое больше своей массы тела в день, - рассказала в прямом эфире ведущая автор исследования Ольга Шишкова, докторант в области машиностроения в Georgia Tech.
Известно, что другие животные, такие как пираньи и жуки-дерматиды, питающиеся плотью, также быстро кормятся большими группами, и эти плотоядные могут быстро превратить труп в раздетый скелет. Но динамика поведения при групповом питании не совсем понятна, поэтому исследователи решили погрузиться глубоко в груды личинок (образно говоря), чтобы увидеть, что могут выявить энергетические личинки.
«Если вы смотрите видео с любым видом личинок, они часто извиваются. Они постоянно в движении», - сказал Шишков. «Если бы это не принесло им пользы, они, вероятно, не потратили бы впустую свою энергию».
Плыть по течению
Используя камеры, расположенные выше и ниже аквариумов, ученые снимали сеансы кормления групп личинок - от 500 до 10000 особей - когда личинки роились вокруг апельсиновых дольек. Затем исследователи использовали технику, называемую велосиметрией изображений частиц (PIV), для анализа потока и движения группы в целом.
По мере того как личинки питались, их движения казались невооруженным глазом случайными, но алгоритмы выявляли «последовательное направление потока», говорится в исследовании. При взгляде сверху анализ частиц показал, что масса тел личинок вытекает наружу. Между тем, вид снизу показал поток внутрь, вместе с вихрем всей питающей массы.
Что происходило? Когда личинки роились вокруг своей пищи, извивающиеся личинки на дне закрылись для первых укусов. Но когда нетерпеливые соседи обедали вокруг них, первых пожирателей несли наверх волны других голодных личинок. Как только они достигли вершины, они упали полностью - эффект, напоминающий поток воды в фонтане, говорят авторы исследования.
«Новые личинки заползают снизу и« выкачиваются »из верха», - пишут авторы.
Личинки обычно едят всего 5 минут за раз; плавный импульс в группе означает, что личинки, которые находятся рядом с едой и отдыхом, перемещаются в сторону, чтобы освободить место для личинок с пустыми животами. Эта стратегия кормления «фонтанов личинок» уникальна для личинок, потому что она предполагает длительный контакт со всем телом, который просто невозможен для других типов животных, объясняют ученые в исследовании.
Результаты были опубликованы онлайн 6 февраля в журнале Интерфейса Королевского общества.
