Лучший хвост для плавания?

Я понимаю, что вертикальные хвосты рыб и горизонтальные хвосты китообразных развились из-за движений позвоночника их предков, но мне просто интересно, проводилось ли какое-либо исследование того, что было наиболее эффективным для плавания (скорость, требуемое усилие и т. д.). .)?

Какое плавание? Дистанционная эффективность? Эффективность скорости? Ускорение? Маневренность? У гепардов и кенгуру очень эффективные ноги, но они чрезвычайно эффективны в совершенно разных вещах.
Почему ориентация имеет значение в первую очередь? Эффективность будет зависеть от формы тела (другие плавники, обтекаемость) и, что более важно, китообразные вернулись в океаны, поэтому у них не было столько эволюционного пространства для развития скорости и выносливости, как у тунца.
Скорость плавания зависит от масштаба — более крупные животные обычно плавают быстрее в метрах в секунду. Один из способов справиться с этим — измерить скорость в длинах тела. При таком масштабировании скорость имеет тенденцию быть пропорциональной амплитуде и частоте биений хвоста. Кажется, это верно для всех планов тела: wwwextra.inln.cnrs.fr/argentina/publications/… . Один из способов получить «эффективность» может заключаться в том, чтобы посмотреть на остатки этого отношения, чтобы увидеть, имеют ли животные с вертикальным или горизонтальным хвостом тенденцию быть выше или ниже общего отношения.
Если кто-то хочет просмотреть дополнительную информацию к статье, которую я разместил выше, чтобы найти эти остатки, вот она: nature.com.ezproxy.umsl.edu/nphys/journal/v10/n10/extref/…

Ответы (1)

Для отношения подъемной силы к лобовому сопротивлению (то есть гидродинамической эффективности) полулунные хвосты с высоким удлинением являются наиболее эффективными - всасывание передней кромки связано с их способностью создавать подъемную силу (что обеспечивает тягу для экономных пловцов) при минимальном сопротивлении. . Конвергенция нескольких животных (тунцов, рыб-мечей, щук, китов, ихтиозавров и т. д.) на такой форме хвоста считается косвенным свидетельством ее гидродинамических преимуществ. Итак, для скорости и экономии энергии хвост как у тунца, не зависящий от ориентации в воде.

NB: другие аспекты морфологии и физиологии также очень важны для прогнозирования продуктивности, и полулунный хвост, похожий на тунцовый, часто развивался вместе с этими другими чертами.

Дополнительная информация: http://rspb.royalsocietypublishing.org/content/280/1756/20122071.short http://jeb.biologist.org/content/213/1/89.short https://academic.oup.com /icb/article/24/1/107/104211/Форма тела-передвижение и поиск пищи в воде