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2014年9月30日

2014-10-01 18:19:34 | 環境

レーザー誘導シーモンキー群は、動物プランクトンの移動がどのようにグローバル海流に影響を及ぼすかについて示す
Laser-guided herds of sea monkeys show how zooplankton migrations may affect global ocean currents



シーモンキーが子どもやアクアリウム愛好者たちに人気なのは、その容易に観察可能な生命サイクルのためである。乾燥した卵として販売されるこの小さい塩水エビは、水槽のわずかな塩水だけで容易に孵化して、成長して、交尾する。

しかし物理学者は、そのより短いパターンに関心がある:

塩水エビ(brine shrimp; ブラインシュリンプ。小型の甲殻類の一種、Artemia salina)は、他の動物プランクトンのようにグループでまとまって垂直に移動する。夜になると明るさの変化に反応して水面に近づき、日中には水中深くに戻っていく。

カリフォルニア工科大学の2人の研究者は、この移動パターンは個々がグループで作り出す水流の合計よりも、ずっと大きな水流を作ることを実験的に示した。

この研究結果は、小さい海洋生物の総体的な運動が、風と潮流に匹敵するレベルでグローバルな海洋の循環パターンに影響を及ぼす可能性があることを示唆する。



塩水エビ(アルテミア‐サリーナ)は光走性(phototaxis)を示すため、研究者のモニカWilhelmusとジョンDabiriはレーザーを使用して、大きな水槽で小さい甲殻類の多くに垂直移動パターンを誘導した。

生じる流れを視覚化するため、彼らは銀でコーティングされた微小なガラスの球体を水に混ぜ、移動する動きの分布の変化を高速度カメラで捕らえた。



先行研究では単一のプランクトンが水を移動するときにつくられる小さい撹乱(disturbances)を調査していた。個々に計測した流れは、海流の広大なパターンに影響を与えるほどには強くない。

しかし、二つ以上の生命体がお互いに隣接して泳ぐ時に引き起こされる渦(eddies)は相互作用して、より強力な渦巻く流体力を作り出す。それはより広いスケールでの水の循環を変える可能性がある。

今回の研究結果は、2009年のNature論文でDabiriのグループが提案した理論モデルに実験的サポートを与える。その論文は海洋の混合に対するクラゲの影響を分析したもので、彼らはそのようなモデルがより小さい生命体にあてはまることがありえることを提案した。

小さい生命体は海洋性生物の大部分を構成するため、その運動パターンは海洋で1兆ワットのエネルギーを生じる可能性があると研究者は推定する。それは風と潮流と同等のエネルギーである。

記事供給源:
上記の記事は、米国物理学協会(AIP)によって与えられる資料に基づく。

学術誌参照:
1.レーザー誘導プランクトン集団による、大規模な流体の輸送の観察。

Physics of Fluids、2014年9月30日;

http://www.sciencedaily.com/releases/2014/09/140930111411.htm



<コメント>
100年以上の歴史を持つカリフォルニア工科大が、シーモンキーを大真面目に研究しているという記事です。

上の画像は白色が移動するシーモンキー、黄色が水中の粒子です。


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