A new UBC study published recently in Proceedings of the National Academy of Science has unveiled insights into how microscopic organisms such as marine plankton move through water with different density layers.
最近发表在《美国国家科学院院刊》上的一项新的UBC研究揭示了海洋浮游生物等微生物如何在不同密度层的水中移动的见解
研究人员Gwynn Elfring和Vaseem Shaik发现，由温度或盐度变化产生的密度层会影响微小颗粒在液体中的游泳方向和速度
推杆和推杆“有两种不同类型的微观游泳者——推杆和推杆——它们在密度梯度上的导航方式不同，”不列颠哥伦比亚大学应用科学学院研究流体力学的教授Elfring博士解释道
“拉动者在身体前部产生推力，并将游泳方向与密度梯度对齐，平行于密度梯度移动。相比之下，推动者在后部产生推力，垂直于这些梯度游泳——在各层中导航，而不是沿着它们。”
Elfring博士将这一概念比作在游泳池中游泳的人：“想象一下，在顶层温暖而底层寒冷的地方游泳。就像你在不同深度可能会感受到不同的阻力和浮力一样，自然水体中的微小游泳者也会因水密度的变化而受到类似的影响——‘密度梯度’改变了生物体在水中的运动方式。”
Densitaxis和海洋迁徙研究人员将这种动态密度出租车命名为“密度”和古希腊语出租车的合成词，出租车的意思是排列
Elfring博士认为密度趋近可以帮助科学家了解不同大小的生物体如何在环境中移动例如，海洋生物学家可以深入了解各种海洋生物的运动，从微小的浮游生物到较大的海洋动物。由于温度和盐度的变化，海水密度会随着深度而变化，影响生物体寻找食物、躲避捕食者和迁徙的方式
一些海洋生物，如磷虾和浮游生物，会进行垂直迁徙以寻找食物。该研究表明，拉拔者可能会发现更容易在这些密度层中导航，从而帮助他们进行垂直运动。相反，推送者可能面临更多挑战，这可能会影响他们的喂养和迁徙模式
研究人员希望这项研究为未来预测气候变化导致的海洋生态系统变化的工作提供信息“全球变暖增加了海洋中的密度分层，形成了更明显的分层。这种变化影响了海洋生物的移动和行为，可能会扰乱摄食模式和迁徙路线。通过研究微小游泳者如何与这些密度梯度相互作用，科学家们可以更好地预测气候变化对海洋生态系统的影响，并制定适当的保护策略，”埃尔弗林博士说。
这些发现在技术和工业方面也有实际应用。操纵密度梯度的能力可用于在实验室环境中对微小颗粒或生物体进行分类和组织。这对于科学研究、医学应用和工业过程来说可能很有价值，因为精确控制粒子运动至关重要
“作为一名流体力学研究人员，我相信理解流体力学对于理解生物体的运动是有价值的。我希望这篇论文能为生物工作和技术发展提供新的见解，”Elfring博士说