מאחורי אבן או עמוד בנהר נוצרת מתחלפות, וים אוהבים לעמוד שם ולהתנועע בקצב שלהן. שחייה נגד הזרם אמורה לעלות אנרגיה. אז גררו פורל מת מאחורי גליל. מה קרה לו?
סקרנות נחשבת. הנה התשובה.
הן מניעות אותו קדימה. מאחורי מכשול בזרם נוצרת שורת מתחלפות, והגוף הרפוי של הדג נכנס לתנודה בקצב שלהן. התזמון בין הכיפוף לבין המערבולת הבאה מייצר כוח דחיפה נטו כלפי מעלה הזרם, בלי התכווצות שריר אחת. המסקנה אינה שדגים חיים אינם שוחים, אלא שחלק מן האנרגיה שלהם כבר קיימת במים, והם בעיקר צריכים להתמקם נכון כדי לקצור אותה.
הגל שהם מתנועעים בו תואם בקצבו לקצב . החוקרים מדדו פעילות חשמלית בשרירי פורלים חיים ומצאו שלפעמים הם מחזיקים את התנועה הזאת כמעט בלי להפעיל את שרירי הגוף, כמעט לחלוטין. כדי לוודא, גררו פורל מת מאחורי גליל בזרם. הגוף הרפוי נכנס לאותו גל ונע קדימה. כלומר המים עושים את העבודה, והדג רק צריך לדעת איך להשתמש בהם.
ההתחלה היא תצפית ישנה של דייגים: פורלים נוטים לעמוד מאחורי אבנים, ולא בזרם החופשי. ההסבר המתבקש הוא מחסה מן הזרם. אלא שמאחורי מכשול אין מים שקטים אלא שרשרת מערבולות מסודרת, וזו סביבה סוערת יותר ולא פחות.
כשצילמו פורלים במצב הזה ראו תנועה מיוחדת: הגוף מתנועע בגל רחב וחריג, שהקצב שלו מתלכד בדיוק עם קצב היווצרות המערבולות. משם עלתה השאלה האמיתית: האם הדג מייצר את התנועה הזאת, או שהמים מייצרים אותה עבורו.
התשובה הגיעה ממדידת פעילות חשמלית בשרירי הגוף, . התברר שלעיתים הדג מחזיק את התנועה הזאת כמעט בלי להפעיל את שרירי הגוף כלל. זה כבר רומז שהמים עושים את העבודה, אבל לא מוכיח, כי שריר יכול לפעול מעט מכדי שנמדוד.
ההוכחה הייתה לגרור פורל מת מאחורי גליל בזרם. גוף רפוי לגמרי, בלי שום שריר שיכול לפעול, נכנס לאותו גל ונע קדימה. מכאן שהתנועה אפשרית לגמרי באופן פסיבי, ומה שהדג החי צריך לתרום הוא לא כוח אלא כניסה לקצב והחזקה שלו.
wat. פורל מת שנגרר מאחורי גליל בזרם נכנס לקצב המערבולות ונע קדימה בלי שום שריר.
wat wat
בעלי חיים לא רק נאבקים בזרם, הם קוצרים ממנו אנרגיה. זה רלוונטי לתכנון רובוטים תת־ימיים ולמעברי דגים בסכרים.
איך יודעים?
מדידת פעילות חשמלית בשרירי פורלים חיים במערבולות שנוצרו מאחורי גליל, והשוואה לתנועה של פורל מת שנגרר באותם תנאים.
מה עדיין לא יודעים?
הדג המת מראה שהתנועה אפשרית פסיבית בתנאים מסוימים. דג חי צריך בכל זאת שליטה עצבית כדי להחזיק בה לאורך זמן.
למדתם משהו?
פרס Ig Nobel 2024 · Physics
“for demonstrating and explaining the swimming abilities of a dead trout.”
מכאן ממשיכים
רץ מים דוחף לאחור, אבל רגליו כמעט לא שוברות את פני המים. איך הוא מתקדם?מערבולות
כיסים עגולים תלויים מתחת לענן. למה הענן אינו מתפרק?מערבולות
עקרב ויתר על הזנב כדי לברוח. איך הוא ממשיך לחיות בלי פי טבעת?תנועה