To store øyne lås på dyr det håp å ha i sin kjefter snart. Det er en eksplosjon av bevegelse som predator forfølger sine byttedyr, med både utfører akrobatiske prestasjon som ville være grasiøs var det ikke for at dette er en liv-eller-død kamp. Med en godt timet SPIS! dyret krav på premien og bremser ned for å nyte måltidet.
En shortfin mako shark (Isurus oxyrinchus) av Cape Point, Sør-Afrika i Atlanterhavet.
Getty
Visste du synes dette var en gepard?, Sikker høres ut som det. Men det er en annen rask dyr som de fleste folk glemmer om: shortfin mako haier (Isurus oxyrinchus). Finnes over hele verden i tropiske å tempererte vannet, de er kjent som peregrine falker of the seas og ser ut til å uanstrengt som svømmer gjennom vannet på estimert hastigheter på minst 45 miles per time (74 kilometer per time). Shortfin mako haier kan nå lengder på opp til 12 meter (3.8 m) og veier minst 1200 pund (545 kg), noe som gjør dem en stor aggressiv hai., Denne artens atletiske tillater dem å jakte i rask bevegelse byttedyr som benete fisk (for eksempel store tunfisk), blekksprut, andre haier, små marine pattedyr, og havskilpadder. Å være på toppen av det pelagiske næringsnettet betyr at de kan jage dyr både i og ut av vannet, hoppet til ekstreme høyder opp av vannet hvis behovet være.
Men hvordan kan de trekke av denne bragden?, Mens shortfin mako shark har en spesialisert blodkar struktur – kjent som rete mirable – som gjør det mulig å opprettholde en varmere kroppstemperaturen til omkringliggende vann og gir dem en fordel når du er på jakt kaldere vann… dette er ikke den «hemmelige saus» til deres hastighet. Luftfart ingeniør Amy Lang av University of Alabama og hennes team var interessert i å se hvordan disse haier trekk av å være så rask og begynte å se på deres hud.
«Haier, skater og rokker (av underklassen Elasmobranchii) har små, tann-lignende skalaer kjent som denticles., Bevis fra den fossile posten indikerer at disse «hud-tenner» oppsto omtrent 450 millioner år siden. Denticles har utviklet seg til å oppfylle et variert spekter av roller, noe som betyr at formen varierer både innen og mellom ulike arter.»Forsker Rory Cooper, fra University of Sheffield, fortalte Finnene United Initiativet. Også kjent som dermal denticles, de dekker organer i disse dyr, og det er uvanlig i at de ligner på de tenner av andre vertebrater! Som andre tenner, de består av en masse hulrom som er omgitt av et lag av dentin og emalje-lignende vev., Den denticles har en rekke funksjoner, inkludert å gjøre haien mer hydrodynamiske mot tilbake-strømmen av vann fra deres rask svømming. Dette reduserer luftmotstand og bidrar til å gjøre et mer effektivt, noe som betyr at de bruker mindre energi.
dermal denticle skjell av shortfin mako shark som hver måler ca 0,2 millimeter i… lengde.,
Phil Cafe ved University of South Florida
å Holde alt dette i tankene, forskerne ønsket å se på effekten av disse dermal denticles på bestemte steder på kroppen; disse regionene var spesielt flanke (side) og finnene. Hvis du noensinne rørt en hai, du kan ha innsett at de føler seg litt glattere hvis du kjører din hånd fra hodet til halen i stedet for den andre veien rundt. Dette er fordi denticles er vinklet tilbake fra fronten av fisk. Lang og hennes team oppdaget at noen av de gjennomskinnelige 0.,2 mm lang dermal denticle skalaer er faktisk i stand til å bøye opp til en vinkel på 40 grader ut fra kroppen i motsatt retning av strømmen. «Det viser seg at mako har svært fleksibel denticles. Disse sitter som små løse tenner. Hvis vannstrømmen begynner å reversere, skalaer dukker opp.»Lang fortalte New Scientist. Dette fenomenet, kjent som flyt separasjon, fører til motstand og er styrt av en «passiv bristling» gjort mulig ved overflaten geometri på deres skalaer., Den mest fleksible av dermal denticle skalaer er sett på flanken bak gjellene og den etterfølgende kantene av sine pectoralis (side) finnene.
«Vi satt opp et eksperiment i tunnel med en målt mengde flow separasjon indusert på en glatt overflate. Da vi erstattet den glatte overflaten med hai hud og re-kvantifisert flow separasjon. I alle tilfeller med flanke huden, så vi størrelse på skilt flyt-regionen reduseres betraktelig ved tilstedeværelse av hud,» forklarte Lang til Jorden.
Svømming med Mako haier i Rhode Island, USA.,
Getty
Men hvorfor var en luftfart ingeniør interessert i hai hud i første omgang? Forståelse dermal denticles faktisk kunne hjelpe til med å forbedre menneskelig teknologi. Kommentert Cooper: «dra reduktiv egenskaper av hai denticles er attraktive for bransjer som mål å forbedre effektiviteten av bevegelse. For eksempel, hai hud inspirert materialer har blitt produsert Speedo for bruk i svømming konkurranser., Forskere og ingeniører er også å undersøke om denticle inspirert design kan forbedre effektiviteten av fly og båter, ved å redusere drivstoffkostnader og økende hastighet.»Forskerne har allerede produsert 3-D skrevet ut modeller for fleksibel skalaer, og har vist at de fungerer i både luft og vann!
Shortfin mako haier har en høy kvalitet på kjøtt og er viktig for mange fiskerier verden, men det er også tatt som bifangst fra tunfisk og sverdfisk longline fiskeri globalt., Tiden de er oppført som Sårbar av IUCN Red List… synes utryddelse kan være noe de ikke kan outswim.