Hoe ingewikkelde bloemenmanden van Venus de stroom van zeewater manipuleren

Simulaties tonen aan dat het skelet van deze diepzee-glazen spons meer is dan alleen mooi

Venus-bloemenmand zeespons

De Venus-bloemenmand is een zeespons die op een diepte van 100 tot 1000 meter in de Stille Oceaan bij de Filippijnen wordt gevonden. Een nieuwe studie laat zien hoe het poreuze, glasachtige skelet van het wezen de stroom van zeewater verandert.

Een Venus-bloemenmand is niet allemaal show. Deze prachtige diepzeespons kan ook de stroming van zeewater op verrassende manieren veranderen.

Een kanten, tonvormige kamer vormt het glasachtige skelet van de spons. Stroomsimulaties onthullen hoe deze ingewikkelde structuur verandert de manier waarop water rond en door de spons beweegt, waardoor het de meedogenloze oceaanstromingen kan doorstaan ​​en zich misschien kan voeden en voortplanten, rapporteren onderzoekers online op 21 juli in Natuur.

Eerdere studies hebben aangetoond dat de rasterachtige constructie van een Venus-bloemenmand (Euplectella aspergillum) is sterk en flexibel. “Maar niemand heeft ooit geprobeerd om te zien of deze prachtige structuren vloeistofdynamische eigenschappen hebben”, zegt werktuigbouwkundig ingenieur Giacomo Falcucci van de Tor Vergata Universiteit van Rome.

Met behulp van supercomputers simuleerden Falcucci en collega’s hoe water rond en door het lichaam van de spons stroomt, met en zonder verschillende skeletcomponenten zoals de talloze poriën van de spons. Als de spons een massieve cilinder zou zijn, zou het langsstromende water direct stroomafwaarts een turbulent kielzog vormen dat het wezen zou kunnen verdringen, zegt Falcucci. In plaats daarvan stroomt water door en rond de zeer poreuze Venus-bloemenmand en vormt een zachte waterzone die de spons flankeert en de turbulentie stroomafwaarts verplaatst, ontdekte het team. Op die manier verdraagt ​​het lichaam van de spons minder stress.

Ribbels die rond de buitenkant van het skelet van de spons draaien, zorgen er op de een of andere manier ook voor dat water vertraagt ​​​​en in de structuur wervelt, toonden de simulaties. Als gevolg hiervan zouden voedsel en voortplantingscellen die in de spons drijven tot twee keer zo lang vast komen te zitten als in dezelfde spons zonder richels. Dat slepen zou de filtervoeders kunnen helpen meer plankton te vangen. En omdat Venus-bloemmanden zich seksueel kunnen voortplanten, zou het ook de kans kunnen vergroten dat vrij zwevend sperma eieren tegenkomt, zeggen de onderzoekers.

Het is verbazingwekkend dat zulke schoonheid zo functioneel kan zijn, zegt Falcucci. Het stroomveranderende vermogen van de spons, zegt hij, zou kunnen helpen om grotere, meer windbestendige wolkenkrabbers te inspireren.

simulatie van waterstroom door een Venus-bloemenmand-zeespons
Deze simulatie laat zien hoe water rond en door een Venus-bloemenmand (grijs) stroomt. Ribbels die over de buitenkant van de spons spiraalvormig zijn, zorgen ervoor dat het water binnenin op de een of andere manier vertraagt ​​en wervelt, waardoor deeltjes-vangende wervels ontstaan. En de vorm van de spons creëert een zachte zone van langzamer water dat zich onmiddellijk stroomafwaarts vormt en het wezen tegen turbulentie buffert. Verticale doorsneden contrasteren de stromingsactiviteit van de kalme zone (dichter bij de spons) en de turbulente zone (stroomafwaarts).G. Falcucci et al/Natuur 2021

Nieuwste artikelen

spot_img

Related Stories

Leave A Reply

Vul alstublieft uw commentaar in!
Vul hier uw naam in