Todos sabemos que la mayoría de las criaturas marinas usan aletas que se mueven de lado a lado o de arriba abajo para impulsarse.
Pero nuestros barcos no hacen eso. Nuestros barcos utilizan hélices, un movimiento de rotación que no se basa en absoluto en la vida marina.
Eso plantea la pregunta: ¿qué tan plausible es que una criatura marina evolucione para "girar" en el agua como método de movimiento?
Por ejemplo, imagine un pez que tuviera un cuerpo que tuviera la forma de una hélice de tornillo (¿quizás varias hélices de tornillo?). Se movería a través del agua "girando en espiral" hacia adelante.
NOTA: La criatura debe ser lo suficientemente grande para ser visible a simple vista (no se permiten organismos microscópicos) Pero si quiere decir que la criatura evolucionó de un organismo microscópico que ya usa dicho enfoque de movimiento si puede hacerlo plausible, siéntase libre .
EDITAR para mayor claridad: puede suponer que hay una gran cantidad de nutrientes disponibles. Condiciones óptimas de crecimiento, incluso puedes asumir que este tipo no tiene depredadores.
Explicación de la etiqueta de verificación de la realidad: dice "si un concepto es realista en un contexto dado", para lo cual el contexto aquí es lo que sea necesario para que suceda.
La simbiosis pasa fácilmente por alto la ley de la naturaleza de "no hay movimiento circular continuo" (es decir, nada que requiera un cubo y una rueda).
Tienes un tipo de animal carroñero con al menos dos pies. Tienes una planta/coral vagamente en forma de hélice, que se filtra. El carroñero/cangrejo/molusco/? vive en el centro hueco de la planta, gana protección (como un cangrejo ermitaño).
El reflejo de vuelo de los cangrejos a veces hace girar la planta vagamente en forma de hélice que los aleja de los depredadores y más rápido de lo que el carroñero podría moverse por sí solo. Ahora tenemos una ventaja evolutiva.
Avance rápido un millón de años. Tiene plantas flotantes libres con cuerpos extremadamente bien diseñados para la locomoción "girando" a través del agua, cada una con al menos uno (¿posiblemente una colonia?) De descendientes de los cangrejos, corriendo como locos dentro.
Los cangrejos pueden salir para alimentarse, todos se benefician con protección y locomoción para el cangrejo y locomoción para la planta.
Así que ahora tienes enjambres de vida marina que se impulsan a sí mismos a través del mar girando como hélices.
He estado pensando en esto de vez en cuando.
Podrías tener varias especies de estos evolucionando. Estoy imaginando un depredador que extiende su cabeza y cuerpo frente a la parte de la hélice. Sus muchas patas han evolucionado para caber dentro de la planta y hacerla girar. Todo el conjunto es como un torpedo.
Los ojos y la boca miran hacia adelante como un tiburón, y se dirige flexionando su cuerpo.
Los animales macro no van a hacer esto.
Las criaturas unicelulares pueden hacer esto porque no necesitan suministrar nutrientes al componente rotativo del cuerpo, que provienen del medio circundante. El flagelo utilizado por algunas bacterias es esencialmente un motor rotativo biológico. Probablemente evolucionó a partir de un sistema de secreción de tipo tres , que tiene componentes muy similares.
La escala macro es mucho más difícil de lograr. Las piezas giratorias no existen en la escala macro. Tener todo el cuerpo como sacacorchos no funciona bien porque todavía necesitan alguna forma de empujar para comenzar a girar. Probablemente hayas visto pulpos haciendo algo que parece un tirabuzón en el agua, pero usan propulsión a chorro para ponerse en marcha y, a veces, giran mientras lo hacen.
Tener una parte del cuerpo que gira libremente es un problema. No está bien conectado con el resto del cuerpo. Vasos sanguíneos, tendones, músculos y todo lo que no se pueda usar entre el cuerpo principal y la parte giratoria.
No es más eficiente rotar para macroanimales. Si nos fijamos en las gimnoformas , son una especie de (desde un marco de referencia) que giran parcialmente para lograr la locomoción. Pero rotarse para impulsarse hacia adelante es como agregar un paso innecesario de conversión de energía.
Sin embargo
Puedo imaginar algunos animales pequeños que podrían usar un componente externo, como un caparazón, que harían girar para impulsarse a través del agua. No sería muy eficiente y probablemente solo funcionaría en aguas tranquilas.
No puedo ver un camino evolutivo de por qué sucedería esto, pero creo que fisiológicamente es posible.
Considere el brazo humano. La articulación esférica en el hombro permite la circunducción completa del brazo (imagínese dar cuerda y lanzar una pelota de softball o lanzar una pelota de cricket). Si tenemos una criatura submarina con un par de apéndices de la forma correcta y en los lugares correctos, y articulaciones con la articulación correcta, no veo por qué no es posible .
Sin embargo, no veo cuál sería el beneficio evolutivo de esto. Esto parece ser algo más parecido a lo que un científico loco reconstruiría. No sé cuál sería el empuje de tal mecanismo, pero puedo imaginar que los requisitos de energía para la locomoción sostenida del Frankenfish serían bastante altos.
Odio decir que algo no es posible. Después de todo, esto es la construcción de mundos . Entonces, intentaré defender la evolución de la locomoción rotacional en un macroorganismo. Por cierto, el mecanismo de movimiento es diferente al que describí anteriormente.
A medida que el nivel del mar ha ido aumentando constantemente y la superficie terrestre ha disminuido constantemente, los mamíferos terrestres, que anteriormente habían evolucionado hacia la tierra , ahora están volviendo al agua . Algunos animales (anfibios, reptiles) obviamente están mejor equipados para lidiar con esto que otros. Pero hay un caso interesante a considerar: el ratón de campo.
Comenzó cuando los ratones de campo tenían que nadar con más frecuencia que antes, de un terreno a otro. Los ratones que terminaron sobreviviendo la mayoría de las veces fueron los que eran mejores nadadores, un rasgo que se determinó principalmente por sus colas . Eventualmente, los ratones terminaron pasando más tiempo en el agua que fuera del agua. Sus características físicas cambiaron a lo largo de los siglos para reflejar sus estilos de vida acuáticos: sus pies se encogieron para reducir la resistencia, podían contener la respiración durante períodos de tiempo increíbles, tenían párpados especiales para poder ver bien bajo el agua y sus colas se volvieron poderosas como un flagelo. -como apéndice para el movimiento.
Lo siento, pero la respuesta es 'no'. La física y la escala son importantes:
Los flagelos son bastante ineficientes: para hacerlos girar, la mayor parte de la fuerza se aplica perpendicularmente a la dirección del movimiento, y cuesta trabajo compensar toda esa fricción. Para Seth : una rata evolucionada nadaría, como cualquier otro mamífero, porque es mucho más eficiente (y también un cambio evolutivo menor). [No sé si esto responde a tu pregunta adicional. Si tuviera más tiempo te arrojaría las ecuaciones pertinentes]
Entonces, ¿por qué las bacterias usan cilios y flagelos en lugar de nadar? La respuesta es el número de Reynolds : un número que describe cuán importantes son los efectos de inercia en los fluidos. El número de Reynolds depende del tamaño, por lo que las bacterias en el agua tienen un número de Reynolds más bajo que las ratas en el agua. En otras palabras, las bacterias luchan por moverse en el agua como tú lo harías en la miel. Las brazadas de natación son simétricas si el tiempo se invierte, y eso significa que no es posible ningún movimiento neto sin inercia (Purcell llamó a eso el teorema de Scallop). Para superar esto, las bacterias utilizan movimientos que no son invariantes en la inversión del tiempo, como la rotación de flagelos (visto al revés, vería el flagelo girando hacia el otro lado). El gasto extra de energía no es gran cosa para las bacterias (viven rodeadas de suficientes recursos), pero sí lo es para una rata u otros seres macroscópicos.
Un animal que vive dentro de dos caparazones, colocados uno al lado del otro, cada uno con forma de sacacorchos o hélice, podría girar los caparazones sobre su eje común para impulsarse hacia adelante. El animal en sí no necesitaría tener una parte giratoria, solo podría tener seudópodos que agarran el interior del caparazón y giran, como un pulpo saliendo de un frasco.
Imagina si la tapa de este frasco tuviera forma de hélice: https://www.youtube.com/watch?v=IvvjcQIJnLg
Algunos organismos microscópicos utilizan el método del sacacorchos. Aquí hay una página con algo de información y video sobre ellos. No sé qué tan práctico sería escalar, considerando la complejidad del cerebro, los mareos y la sensación de arriba y abajo, el grosor relativo del material (agua) por el que se mueven, etc. Pero los bichos sacacorchos existen. .
Daré la respuesta 'no' a esto... la respuesta más obvia es que las técnicas de locomoción que involucran a todo el cuerpo van a ser más rápidas que un pequeño accesorio colgando de la criatura.
La hélice no es un método de transporte terriblemente eficiente. Sin motores para hacer girar estos accesorios, no se mueven demasiado rápido y aceleran terriblemente lento... una criatura con una hélice sería un juego bastante abierto en cualquier mar abierto. El movimiento de natación crea una aceleración mucho más rápida.
Las hélices se diseñaron específicamente para barcos que pueden concentrar una gran cantidad de energía en un área pequeña (un área increíblemente pequeña si consideras lo pequeña que es la hélice para el barco que está propulsando). No puedo pensar en ninguna criatura que pueda sostener las rotaciones que requeriría un accesorio durante el tiempo necesario, ni conozco ninguna criatura que dedique una porción tan pequeña de su cuerpo a la locomoción.
Puntal giratorio de alta velocidad = dañino. Los accesorios están hechos de metales fuertes e incluso estos se astillan con frecuencia. Una hélice de alta velocidad en una criatura sería muy propensa a sufrir daños y cualquier ataque que la dañara la paralizaría gravemente.
Uno de esos casos en los que creo que es bastante factible que pueda existir, pero es tan ineficiente que fácilmente serían presa de especies que poseen una mejor locomoción.
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