Каким было бы существо, способное плавать в магме?

Цецилии — безногие амфибии.

источник

Их мышцы приспособлены к тому, чтобы пробиваться сквозь землю, а скелет и глубокие мышцы действуют как поршень внутри кожи и внешних мышц. Это позволяет животному зафиксировать задний конец в нужном положении и выдвинуть голову вперед, а затем подтянуть остальную часть тела вверх, чтобы дотянуться до нее волнами. Вместо этого в воде или очень рыхлой грязи червяги плавают, как угри.

Эта система будет работать и для магмы: стиль червя в густой магме, стиль угря в тонкой магме. Приятное примечание: червяги относятся к тому же классу, что и саламандры, которые, по легенде, жили в лаве.

Вот выдуманное дополнение, которое я украл из системы дождевых червей: черви выделяют скользкую слизь, которая смазывает почву и помогает им проталкивать голову. Слизь и магма не смешиваются, но что, если ваше существо из магмы могло бы направлять тепло от тела к голове? Горячая голова уменьшит вязкость магмы и, таким образом, уменьшит сопротивление при ее проталкивании. Тепло, извлеченное из магмы позади, укрепит эту область и, таким образом, предложит лучший субстрат для отталкивания. Я думаю, что преимущества системы «горячая голова/радиатор» будут больше для крупного существа, чем для меньшего.

Я также мог представить себе очень острую голову — опять же, чтобы лучше проталкивать магму. Черви достигают этого, сужая голову почти до конца. Не думаю, что Цецилианцы могут это сделать. Когда я был очень маленьким, я прочитал историю о ведьме, чья сила исходила от драгоценного камня, который она взяла из головы гигантского червя, которого она убила. Я никогда не мог найти эту историю, но вы можете найти много о животных с волшебными драгоценностями в головах.

Который, как жаба, уродливый и ядовитый, Носит драгоценный камень в голове; Шекспир, «Как вам это понравится», акт 2, сцена 1, 12–17.

Ваша безногая саламандра из магмы могла бы нести на голове драгоценный камень: драгоценный камень проводит тепло и является той частью, которая нагревается, сочетая в себе преимущества тепла и остроты для проталкивания лавы.

Да: гигантская безногая саламандра (надеюсь, полосатая) со светящимся граненым драгоценным камнем, торчащим из головы.

Тяжелый: чтобы он мог погрузиться в магму. Типа, тяжелее плотной скалы.

Какой-то «теплоотвод», чтобы он мог всплыть, отвести лишнее тепло, а затем снова погрузиться в лаву. Это может быть что-то вроде крыльев, которые прилегают к телу, когда оно находится под магмой (обтекаемость и уменьшенная термальная площадь), а затем расправляет их, когда всплывает на поверхность.

Вероятно, он хладнокровен, и магма согревает кровь, которая затем циркулирует в его теле. Чем менее эффективен теплообмен: тем дольше существо может оставаться под магмой.

Вероятно, поддерживать слой омертвевшей кожи или чешуи или чего-то еще снаружи, чтобы действовать как теплозащитный экран - что-то вроде того, как слой краски защищает поверхность от ржавчины. На самом деле это может быть не столько «мертвое», сколько что-то вроде слизи — специализированных телесных выделений.

Невероятно прочный: ему приходится пробиваться сквозь расплавленную породу.

Вероятно, в его крови есть какая-то особая химия, предотвращающая закипание.

Я понятия не имею, что это существо ест или пьет. Я не могу себе представить, чтобы он нашел много воды где-нибудь поблизости. Может быть, вы могли бы взять за основу одну из дышащих серой форм жизни , которые встречаются в вулканических жерлах.

Я полагаю, что плавание в магме очень похоже на плавание в любой другой жидкости — она густая, но законы обтекания и движения по-прежнему действуют. Реактивная турбина должна быть намного больше, чтобы магма могла течь через нее, и она была бы гораздо менее эффективной в жидкости, чем в газе (коэффициент расширения). Так что я собираюсь махать вещами. Даже если это искусственная магама-подводная лодка, скорее всего, у нее будут хлопающие штуки, а не пропеллеры или реактивные двигатели.

Чтобы правильно «плавать», все (включая ваше существо) должно тонуть в жидкости. Учитывая, что плотность лавы высокая, ваше существо, вероятно, опустится до определенного уровня, а не полностью.

В этом случае он может принять стратегию «Ящерицы Иисуса», для которой поможет более высокая вязкость магмы.

Ключевым параметром, описывающим масштабирование вязких сил на тело, взаимодействующее с жидкостью, является число Рейнольдса . $\mathrm{Re} = uL\nu^{-1}$, куда$u$а также$L$- относительная скорость тела и характерная длина, а$\nu$кинематическая вязкость жидкости. Если вы увеличиваете размер или скорость тела или погружаете его в жидкость с разной вязкостью, пока число Рейнольдса в этих двух ситуациях одинаково, поведение жидкостей будет схожим .

Если предположить, что плотность верхней мантии порядка$10^3\ \mathrm{kg}/\mathrm{m}^3$, его кинематическая вязкость$\nu=\mu/\rho=10^{16}\!\sim\!10^{21}\ \mathrm{m}^2/\mathrm{s}$, а вода только$10^{-6}\ \mathrm{m}^2/\mathrm{s}$. Так что существо, которое хочет плавать в магме, как люди плавают в воде, должно быть как минимум$10^{22}$раз больше,$10^{22}$раз быстрее, или их комбинация. Предполагая , что скорость пропорциональна размеру , это предполагает существование существа порядка$10^{11}$метров в размере... примерно равно расстоянию от Земли до Солнца.

Меньшее существо должно было бы научиться справляться с жизнью при очень низком числе Рейнольдса, как описано в классической статье Перселла . При низком числе Рейнольдса инерция не играет никакой роли: вы не можете толкать жидкость назад, чтобы двигаться, как это делают рыбы или млекопитающие. Вы должны постоянно покачивать своим телом, чтобы постепенно подтолкнуть себя вперед, как микроорганизм с жгутиком. В той статье есть еще много интересного, например, нет смысла гоняться за своей едой, живой она или неживой:

Транспорт отходов от животного и пищи к животному полностью контролируется локально путем диффузии. Вы можете много метаться, но парень, который просто тихо сидит и ждет, пока материал рассеется, соберет столько же. ... Но что он может сделать, так это найти места, где еда лучше или больше. то есть она движется не как корова, пасущаяся на пастбище, — она движется в поисках более зеленых пастбищ .

Так что, к сожалению, мы не говорим о величественных лавовых китах или магматических драконах или о чем-то подобном... Мы говорим о гигантских сидячих бактериях. Извиняюсь.

При такой плотности плавание больше похоже на рытье нор, чем на то, что мы могли бы считать плаванием. С вязким материалом важно минимизировать сопротивление, но ему не нужны управляющие поверхности или что-то вроде плавников, на самом деле просто мышечная масса, магма не будет сильно обтекать их, когда они надавят на нее. Это означает, что им также нужна чрезвычайно обтекаемая голова, больше похожая на роющее животное, только еще более заостренная.

Таким образом, у вас есть два вероятных плана тела: либо существо без конечностей, такое как роющая змея, либо морская змея, ЛИБО у вас компактное тело с короткими мощными конечностями, больше похожее на крота. Вы даже можете объединить их с чем-то вроде Bipes .

Конечно, вы также должны учитывать, как они попадают в магму или выходят из нее, поскольку всегда будет слой охлажденной твердой породы, независимо от того, как они входят или выходят.

Наиболее энергоэффективный способ, который я могу себе представить, выглядит следующим образом:

1. Предположим, что существо может изменять общую плотность своего тела (не нужно многого, просто чтобы иметь возможность становиться легче или тяжелее окружающей магмы по желанию)
2. У него были бы либо плавниковые горизонтальные придатки, либо он мог бы вращаться в вертикальной плоскости.
3. Фактическое движение будет работать следующим образом: уменьшите плотность вашего тела, поверните «плавники» и позвольте Архимеду подтолкнуть вас в магму. Плавники заставят двигаться к «поверхности» под нужным углом. Как только вы достигнете глубины с той же плотностью, переместите «ласты», увеличьте плотность тела и ныряйте под углом в нужном вам направлении.

И будьте супер терпеливы!

изменить, чтобы ответить на вопрос в комментариях

Правильно, чтобы использовать этот способ передвижения, существо должно было бы уметь как-то увеличивать или уменьшать свою плавучесть, преодолевая огромное внешнее давление. Я бы предложил два способа добиться этого:

1) предполагая, что он получает энергию от реакции деления: скажем, он способен «фильтровать» ядерный материал из магмы и каким-то образом регулировать критичность. К счастью, у нас есть реакторы CANDU, чтобы доказать, что вы можете иметь ядерную реакцию без обогащенного топлива. Увеличивая внутреннюю температуру, существо увеличивает свой объем и регулирует плотность.

2) или он может «отфильтровывать» более тяжелые элементы из окружающей магмы, чтобы увеличить ее плотность, и «выделять» их для облегчения.

Конечно, ни один из методов не является быстрым.

По сути, ваш зверь, плавающий в магме, будет использовать любую форму передвижения, наблюдаемую у морских организмов. Основное отличие заключается в удивительной вязкости магмы по сравнению с морской водой. Учтите, что это существо было бы частью сложной биосферы с множеством экологических и различных биомов для форм жизни, обитающих в магме.

По сути, любые средства передвижения, используемые морскими организмами, будут эквивалентны плаванию в магме. Рыбы с плавниками, тюлени с ластами, скаты-манты и скаты-скаты с их крыловидными телами и головоногие моллюски с реактивным двигателем.

По сути, речь идет об организмах, использующих гидродинамику для движения в вязкой среде. Магма просто более вязкая, чем большинство других жидкостей.