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海洋中水母繁盛,机器虫将它们撕成碎片
发布时间:2013-10-28
 
    沿着海滩走一段时间,你就会看到在海滩上搁浅的水母。它看起来就像一堆乱蓬蓬的触角,加一张已经被太阳晒干的薄膜。

    但是水母在海里的时候,常常是几百万个聚集在一起。它们能达到很高的数量,迫使瑞典的奥斯卡核电站关闭。
    美国麻省海洋生物实验室的一篇新论文和韩国高级科技研究算的一款新型机器人试图解释,水母是如何成为海洋中最多产的物种之一的,以及如何应对越来越多的水母。

    海洋生物实验室的博士后Brad Gemmell说,水母通过收缩肌肉制造出圆圈型的水涡,从而推动自己前进。他说,“它们和空气中的烟圈很像。水母制造出一个水涡,它在这个过程中完成大部分位移,并且达到最快的速度。”

    其他研究水母的人都将重点放在水母的肌肉收缩后形成的第一个水涡上,但是Gemmell注意到,在肌肉收缩后,还会形成一个意料之外的推动力。“一开始我没有考虑太多,因为它可能仅仅是数据中的噪音,”他说。“但是最终发现,每次肌肉收缩都会有这样的推动力,只不过形式和大小不同。”

    水母不需要收缩肌肉,也不需要耗费更多的能量,就能制造出第二个水涡。“第二个水涡实际上是从它的底部形成的,”Gemmell说。“每次肌肉收缩完成的位移,有30%是由第二个水涡推动的。”

    水母每次肌肉收缩自己移动的不会特别快或特别远,但是节约的能源会累计起来。“它是我们考察过的能源使用效率最高的动物之一,即使将那些在空中飞行的动物和在陆地上奔跑的动物都包括进来也是如此,”Gemmell说。

    他在文章中补充说,通过在游泳时节约能源,水母可以将它们从食物中获得的能源分配到生长和繁殖两方面。

    一只水母不会造成多大危害,但是韩国高级科技研究所的Myung Hyun教授说,水母的袭击使韩国每年损失近280万美元。为了减小水母带来的损失,他和同事开发了JEROS,即“灭水母的机器虫”。

    这些机器虫上配有摄像机和GPS,可以朝着水母游动。一旦它们发现一大波水母,就会用一个漏斗形的网把它们吸进去,磨成碎片。据韩国高级科技研究所说,这个机器虫每小时能磨碎400公斤水母。

    “如果你知道一只水母就重5公斤左右,就会觉得400公斤并不算多,”南密西西比大学海洋学教授Monty Graham说。“一个机器虫能磨碎80只水母,但是在一块海滩上,可能有几千万只甚至上亿只水母。”

    Graham没有把水母看做最近才开始繁盛起来的物种,他说,情况可能一直如此,只不过生态学家没有注意到。“我们过去一直没有把水母当做海洋生态系统中重要的部分,”他说。“水母大潮似乎是突如其来的,但是我们实际上只不过是没有长远眼光而已。”

    但是,最近的人类活动可能也对水母数量的增加有所贡献。“太多来自农业的营养物随着径流进入海洋,”Graham说。“这推动了某些藻类的生长,使海水缺氧。水母似乎比鱼类和甲壳类动物更能忍受这样的环境。”

    不管水母大潮是如何开始的,Graham都认为这是一个需要解决的问题,虽然是用生态学方法,而不是工程学方法来解决。“这标志着圣体系统出了问题,”他说。“如果你要处理这个问题,就会造成次生影响,并且可能改善生态系统的健康。”


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