研究阐明鱼类为何游得好

没有螺旋桨的机器人可能很快会以不同的方式游泳。关于鱼和其他水生生物如何在不消耗太多能量的情况下向前推进的最新模型，可能有助于创造出节能的水下机器人，就像真正的游泳者一样。相关结果最近发表在《流体物理评论》杂志上。

通过对鱼、海豚和其他海洋生物如何游泳的仔细研究和监测，美国哈佛大学的迈迪·萨阿达特和他的同事发现，它们中的许多都有极其相似的风格。这些风格取决于尾巴前后摆动的速度和距离以及动物的长度，并且可以用一个简单的模型来描述。

科学家们只专注于将尾巴摆动的节奏和距离与其向前运动联系起来的参数。然而，事实证明，情况更加复杂。

萨阿达特和他的同事证实了第二个重要因素:与鱼的长度相比，尾巴前后摆动的距离。他们发现，几乎所有的鱼和许多其他海洋生物都在这个参数的一个小的最佳范围内游泳，以产生推力。每次尾巴摆动的长度是动物身体长度的1/10到3/10。

研究人员通过仔细监测在实验室水箱中游泳的鳟鱼来开发模型的参数。他们还测试了一个模拟鱼尾巴的机器人系统，以获得游泳时使用多大力量的测量数据。此外，该小组使用了之前发布的其他各种海洋生物的数据，包括鲭鱼、黑鳍鲨、海豚和虎鲸，并观察到它们游泳时所涉及的参数与在实验室鳟鱼中发现的参数一致。

“这么多不同大小和类型的水生生物都遵循同样的一般规则。这真是太神奇了。”哈佛大学的乔治·劳德说。(慢慢地)