¿Sería escala de natación pleópodo?

¿La locomoción de natación basada en pleópodos que se ve en animales como los isópodos gigantes funcionaría en tamaños mucho más grandes, o el arrastre (¿o algo más?) sería un problema demasiado grande?

Los pleópodos, también conocidos como nadadores, son las aletas emparejadas de color verde oliva que se muestran abajo a la derecha:Modelo pleópodo que muestra los lados dorsal y ventral.

Este video muestra los pleópodos en acción desde abajo, marca de tiempo 0:00–0:28 , con una vista lateral posterior.

Imagine una criatura, aproximadamente de las mismas proporciones que el isópodo, con pleópodos recorriendo la mayor parte de su lado ventral, tal vez 20-25 pares. Cualquier cosa de 5 a 30 metros de largo servirá, eso es aproximadamente de 12 a 80 veces el tamaño de un isópodo gigante. Por lo tanto, cada pleópodo tendría entre medio metro y cinco de ancho, y supongo que decenas de centímetros de espesor.

Este tipo de propulsión acuática se denomina arrastre . La propulsión de arrastre se llama así porque parte del ciclo de natación, la fase de recuperación, hace que la superficie de natación se mueva en contra de la dirección del movimiento para restablecer su posición. Esta forma de nadar es menos eficiente que la natación basada en elevación. La resistencia se puede reducir cambiando el perfil de la superficie en la fase de recuperación para que sea menor que la superficie en la fase de empuje . En el video de arriba, es el movimiento de aplausos cuando los pleópodos se juntan y se balancean hacia adelante.

Mi preocupación es que superficies superpuestas tan grandes, durante la fase de recuperación, contrarresten severamente el movimiento hacia adelante, o sean demasiado pequeñas en relación con la mayor parte del organismo para empujarlo hacia adelante, o alguna combinación de ambos. O algo más que no he tenido en cuenta.

El organismo más grande conocido que pudo haber usado natación de arrastre basada en pleópodos fue el Aegirocassis , pero el único espécimen que tenemos mide poco más de dos metros de largo. Compare eso con los organismos nadadores más grandes, todos los cuales nadan o nadan con biomecánica basada en sustentación . Quizás haya un límite superior a la efectividad de esta forma de locomoción.

Ignore todos los problemas habituales de la ley del cuadrado y el cubo con el aumento de artrópodos: solo estoy interesado en la acción de natación biomecánica. El organismo en sí no necesita ser similar a un artrópodo de ninguna otra manera.

Si bien he etiquetado esto y no espero que sea necesario hacer algunos cálculos numéricos para mostrar si esto se escalaría o no, y esbozar el tamaño y/o los límites de velocidad que se aplicarían.

Los grandes barcos fueron propulsados ​​por remos una vez.
@AlexP Los remos salen del agua, reduciendo la resistencia a cero. No es una opción. Los remos no suelen medir medio metro de ancho, y mucho menos cinco.
Más o menos es un movimiento reactivo (según me parece, de esta u otra manera, veo 2 opciones), así que sí funcionará, y probablemente funcionó en el pasado. Apuesto a que esos cabrones eran más grandes hace 160 kk años, lol
¿Estás tratando de conseguir un nadador habitual, o simplemente ampliar los pleópodos?
@John ¿Quieres decir 'ampliar isópodos'? Como dije, solo me interesa el método de locomoción, el resto de la criatura no necesita ser similar a un artrópodo de ninguna otra manera.
@rek debería haber dicho usuarios de pleopod.

Respuestas (4)

Arrastra nadando

Parece haber mucha confusión sobre qué es la natación de arrastre. Los nadadores de arrastre utilizan una variedad de métodos ineficientes para generar empuje, generalmente hacia atrás. Y use la posición del cuerpo, de modo que el agua de empuje esté solo en la parte inferior, para generar sustentación que compense la falta de control en la forma en que generan empuje. Una langosta nadando es el ejemplo clásico. obtienes una especie de ráfaga seguida de una recuperación y reinicio del mecanismo. Si hay un movimiento obvio de aplausos, estás mirando a un nadador de arrastre.

ejemplo de natación de arrastre

https://64.media.tumblr.com/0a6d6a8ad0a3f10842eecf08316fb5fe/5fd155a2a394a5cc-fb/s500x750/65aed5740698d85214b406cc0ae6ba7415fef391.gifv

Los pleópodos están utilizando la natación de arrastre en la dirección hacia adelante, pero el mecanismo es el mismo, nuevamente empujando agua contra el cuerpo para producir un empuje hacia adelante, vemos esto en su video.

No hay un límite superior, ya que es favorecido por animales que no están principalmente adaptados para nadar, sino para nadar y gatear/caminar. es mejor desarrollar la eficiencia y desarrollar más control si eres un nadador obligado, esto es lo que les falta a los nadadores de arrastre. Funcionará tan bien para un nadador grande como para uno pequeño, simplemente no funciona muy bien en general. La natación de arrastre es lo suficientemente buena para una escapada, pero para un nadador habitual es horrible, por lo que depende de lo que quieras para tu criatura. si pasa la mayor parte de su tiempo arrastrándose por el fondo está bien, si es un nadador de aguas abiertas es horrible.

Los grandes nadadores de hoy utilizan la natación con aletas caudales y corporales.

La natación con elevación es un término problemático, es un término vago que se usa para describir muchas cosas diferentes, algunos dirían que la natación con la aleta caudal del cuerpo se basa en la elevación, otros dirán que no lo es. Hoy en día, los nadadores más grandes utilizan el sistema clásico de peces, la forma de natación del cuerpo y la aleta caudal, a veces llamada natación ondulatoria, donde la propulsión principal es producida por una ondulación que produce empuje a través de la fuerza normal. Las ballenas usan el mismo método, solo se gira 90 grados de lado en comparación con los peces. Puedes leer más sobre esta forma de nadar en el siguiente enlace, hay varias formas de hacerlo.

https://www.researchgate.net/figure/Schematic-diagram-of-thrust-generation-and-propulsion-produced-by-body-caudal-fin-BCF_fig2_299414011

ingrese la descripción de la imagen aquí

Piense en los peces como caminando, mientras que los nadadores de arrastre están saltando de rana. el primero es mucho más eficiente para viajes de larga distancia porque las pérdidas son mucho menores ya que el movimiento es continuo y hay poca desaceleración. mientras que una rana usa una aceleración de alta energía seguida de una desaceleración hasta casi detenerse, lo que requiere repetir la etapa de aceleración de alta energía. acelerar es caro, mejor solo mantener. Los pleópodos han llevado su sistema lo más lejos posible en términos de eficiencia, acortaron la fase de "arrastre" y extendieron la "fase de empuje con superficies de empuje adicionales, pero todavía hay un proceso distinto de dos pasos con un empuje y reinicio, por lo que no está en ninguna parte. casi tan eficiente como una brazada de natación oscilante.

los usuarios de pleópodos (isópodos y langostas) también tienen que confiar en que la forma del cuerpo equilibre el ángulo extraño de empuje, porque el empuje no es simétrico. esto se hace mediante arrastre, de ahí el nombre, que suma más pérdidas. Mientras que los peces terminan con un empuje más uniforme porque el empuje oscila hacia adelante y hacia atrás, lo que significa que pueden minimizar la resistencia tanto como sea posible, mientras que los nadadores de arrastre necesitan mucha resistencia para tener la capacidad de dirigir.

Los grandes nadadores de artrópodos utilizan principalmente la natación con aleta caudal del cuerpo.

Algunos artrópodos extintos pueden haber usado una forma similar de propulsión (ver imágenes a continuación), o la forma más parecida a la anguila, que también es propulsión de la aleta caudal del cuerpo. Aunque algunos de ellos pueden tener usos más cercanos a los hidroalas (lo que algunos llaman natación basada en elevación verdadera). esta es la misma forma que se ve en algunos grandes animales extintos como pliosaurios y plesiosaurios, pingüinos y tortugas marinas también usan este método. Cualquiera de estos sería más probable que intentaras convertir a un nadador habitual, con poco uso de sus piernas, en algo más cercano a cómo nada una ballena si te cuesta imaginar cómo funciona.

![ingrese la descripción de la imagen aquí

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Re: "La natación de arrastre es lo suficientemente buena para una escapada, pero para un nadador habitual es horrible". El movimiento en el video de isópodos que vinculé no sugiere que solo sea bueno para distancias cortas o ráfagas rápidas peso de la presa), entonces, ¿podría ampliar un poco este punto?
@rek seguro, es una eficacia terrible, todavía funciona, solo deja la opción entre rápido e increíblemente ineficiente o lento e ineficiente. las langostas lo usan para ráfagas rápidas de huida, los pleópodos extienden la fase de "explosión" al tener múltiples aletas, pero todavía hay una fase de recuperación prolongada en la que el animal simplemente está flotando y disminuyendo la velocidad. el sistema de pesca te permite esforzarte menos de forma continua, porque la mayor parte o todo el movimiento genera empuje, y el ciclo es simétrico sin una fase de recuperación en la que se pierde gran parte del empuje generado.
@rek También agregué más al cuerpo de la respuesta.

Los patos y otras aves acuáticas se impulsan en el agua con un mecanismo similar.

Incluso los nadadores submarinos pueden usar la braza para moverse bajo el agua, que usan un mecanismo similar.

Puede que no sea el más eficiente, pero siempre que haya una manera de plegar el apéndice propulsor durante la fase de recuperación, para reducir la resistencia, puede funcionar.

Estoy buscando algo más concreto que las comparaciones análogas y, francamente, esta no tiene en cuenta las diferencias de orden de magnitud en el tamaño o las diferencias en la biomecánica (los pleópodos no se doblan como patas de pato, y los humanos que hacen la brazada son no lo haré con más de 20 pares de brazos).
los patos no son nadadores de arrastre.

El con-rit.

estafa

http://karlshuker.blogspot.com/2014/02/contemplating-con-rit.html

En su exhaustivo estudio de los monstruos marinos, Bernard Heuvelmans llamó a este tipo el "gran ciempiés marino". Con-rit es el nombre vietnamita de este raro críptido. Karl Shuker tiene una discusión sobre este tipo de monstruo marino en su página web y cita a Heuvelmans con una descripción.

El más destacado de ellos es el monstruo de 150 pies de largo espiado durante unos 30 minutos por varios marineros en la cubierta a bordo del HMS Narcissus el 21 de mayo de 1899, después de que el barco había bordeado el cabo Falcon de Argelia...

"El monstruo parecía ser impulsado por una inmensa cantidad de aletas. Se podía ver que las aletas lo impulsaban aproximadamente a la misma velocidad a la que avanzaba el barco. Las aletas estaban a ambos lados y parecían estar girando una y otra vez. Allí eran aletas hasta la cola. Otra cosa curiosa era que echaba agua como una ballena, solo que los chorros eran muy pequeños y salían de varias partes del cuerpo".

El único problema importante es la inmensa longitud del conrito, mucho más allá de lo registrado hasta ahora por la ciencia de un crustáceo moderno conocido (o fósil). Es bien sabido que el sistema de respiración espiracular utilizado por los insectos (que involucra una vasta ramificación interna de diminutos tubos de respiración) les impide alcanzar las proporciones gigantescas amadas por los directores de películas de ciencia ficción. Sin embargo, los crustáceos respiran a través de las branquias y el agua circundante mantiene a flote sus cuerpos. Por lo tanto, la evolución de un crustáceo acuático gigante no está totalmente más allá de los reinos de la posibilidad y, en mi opinión, ofrece la única explicación remotamente factible del anómalo conrit o milpiés marino de Vietnam.

El con-rit es un isópodo gigante. Es plausible para mí. Los isópodos han conquistado casi todos los entornos de la tierra, y en la zona hadal de los mares profundos, más profundo de lo que pueden tolerar los peces o los moluscos, son el principal macroorganismo. El con-rit es un isópodo alargado gigante que habita en las profundidades del océano. Muy rara vez uno sale a la superficie.

el con-rit como se dibuja no es un nadador de arrastre. es un nadador de movimiento corporal regular.
Un ejemplo de la leyenda no responde a mi pregunta, incluso si el método de natación fuera el mismo.

El método de nado de arrastre que describes es similar al de remar, o mejor para los efectos de esta pregunta, similar al estilo de nado de las tortugas y los pliosauroideos, grupos que alcanzan tamaños realmente grandes, hasta los 5 metros en el caso de las tortugas y 15 metros en el caso de pliosauroidea.

Por supuesto, se puede ver fácilmente que las criaturas mencionadas tenían solo dos pares de aletas en diferencia con los 5-10 pares de pleópodos de los isópodos.

Ahora, sé que su pregunta no se basa en una evolución plausible, pero es seguro pensar que una criatura masiva que usa este tipo de propulsión de agua especializaría solo algunos pares de sus extremidades en una actividad específica, quién sabe cuántas, pero mientras que los animales cada vez más grande cada movimiento se vuelve más costoso energéticamente y las extremidades y todos los movimientos que implican son un costo bastante notorio para cualquier organismo y más con el estilo de nado drag el cual es más costoso energéticamente que otros métodos de nado.

Por tanto, aunque no es seguro, es bastante probable que una criatura como la que describes acabe especializando unas cuantas parejas de pleópodos para impulsarse en el agua y que los demás acaben atrofiándose y desapareciendo o especializándose para otro fin.

Entonces, esta respuesta no tiene mucho en cuenta los cálculos físicos necesarios para determinar la energía gastada con cada movimiento, el impulso horizontal o el arrastre generado por el agua, sino que se basa en la deducción de que los animales más pequeños generalmente pueden mantener una mayor cantidad de extremidades que los más grandes. animales

Editar

Al indagar un poco más, parece que esta respuesta se vuelve completamente inútil para los efectos de la pregunta, ya que resulta que la anomalocarida a la que pertenece el Aegirocassis mencionado en la pregunta, no usaba un método de nado similar al método de arrastre de pleópodos. de isópodos marinos (al menos no de manera significativa u observable).

Aquí algunos videos de los Anomalocaris, una especie estrechamente emparentada con los Aegirocassis, mostrando un método de nado posiblemente muy diferente al de los Isópodos.

https://www.youtube.com/watch?v=Ep_zpUa4p1w

https://www.youtube.com/watch?v=Fpmw9EJmSlw

Si pudiera poner más enfoque/detalles específicos en el aspecto del requisito de energía, se lo agradecería. (Definitivamente esperaría que sucediera la especialización, pero la evolución de esta criatura está fuera del alcance).
las tortugas marinas no son nadadores de arrastre, son nadadores de hidroalas.
@John . Parece que tiene razón, me equivoqué al confundir ambos métodos de natación, pero también parece que el ejemplo proporcionado por la pregunta para el nadador de pleópodos más grande también es deficiente, por lo que sé, los dinocáridos tenían plépodos a los lados del cuerpo, más como qué usted describe en su propia respuesta.
@rek. Lo siento, incluso si pudiera dar los cálculos requeridos sería inútil al final, porque el método de natación que asumí (comparando Pliosaurus y Aegirocassis con los Isópodos) es completamente diferente de lo que requieres.