絶滅腕足類の殻形態:その流体力学的効果による受動的採餌流の形成機構と採餌効率

已灭绝腕足动物的壳形态：被动觅食流的形成机制和流体动力效应的觅食效率

基本信息

批准号：
08J10796
负责人：
椎野勇太
金额：
$ 0.77万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2009
项目状态：
已结题

项目摘要

今年度の目標は,絶滅した二枚貝様の底生無脊椎動物腕足類スピリファー類における流体力学的特性を,受動的な採餌水流の形成メカニズムの点から明らかにし,鍵となる殻の形質の最適性を検討することであった.初年度の研究によって,スピリファー類が受動的採餌水流を効果的に発生させるには,殻の正中線上にある湾曲部サルカスが重要な役割を果たしていることがわかっている.したがって,このサルカスの発達具合が微妙に異なれば,流入の強さも異なる可能性が考えられる.そこで,サルカスがどのような制約条件のもと最適化されていたのか検討するために,サルカスの発達具合を変化させたモデルを用いて流体解析を行った.サルカスを完全に欠如させたモデルで解析を行った結果,流入流出関係が逆転するだけでなく,殻内側で生じるはずの渦流が効果的に形成されることはなかった.また.サルカスの深さを3段階に変化させたモデルを用いて解析を行った結果,開口部における圧力差は,サルカスが深いほど大きくなることが明らかとなった.一方,殻内側の理想的流体挙動である渦状旋回流は,3段階のサルカス全てのモデルで形成されることがわかった.しかしながら深いサルカスおよび浅いサルカスとしたモデルにおける渦状旋回流の流速は,周辺流速の違いに応じて不安定であった.これら一連の結果は,より深いサルカスであれば,高い圧力差を発生しやすい上,力強い流入を可能にすることを意味する.その一方で力強い流入は,殻内側で受動的な採餌を行う上で不都合であった可能性が高い.さらに深いサルカスは,自然環境下で見られるような周辺水流の速度変化に対して過敏に機能するため,受動的採餌を行う上では不利であったと考えられる.結果的に,スピリファー類のサルカス形態は,受動的採餌を行うために,流水環境に対する機能と軟体部の最適濾過条件の関係によって制約を受けている可能性が示唆される.

今年的目标是从被动摄食水流形成机制的角度阐明已灭绝的双壳类底栖无脊椎动物腕足动物Spirifera的水动力特性，并阐明关键贝壳性状的最佳特性。性别。大量研究表明，沟作为甲壳中线上的弯曲部分，对于灵类被动摄食水流的有效产生具有重要作用。因此，这条沟的发育条件略有不同因此，为了检验沟道优化的约束条件，我们使用了将沟道的发展改为的模型，我们对沟道进行了完整的分析。使用缺少沟的模型进行分析的结果发现，不仅流入和流出的关系颠倒了，而且本应在壳内出现的涡流也没有有效形成。而且，沟的深度为将模型的分析结果调整为三个水平。结果表明，随着沟变深，开口处的压力差变得更大。另一方面，发现形成了壳内理想流体行为的涡流状回旋流。在沟道模型的所有三个阶段中，深部和浅部沟道模型中的旋流流速是不稳定的，这取决于外围流速的差异。这些结果表明，沟道越深，压力差越大。 . 生成容易，流入量大。另一方面，强烈的水流可能不利于贝壳内的被动觅食。较深的沟也可能无法保持自然环境中所见的周围水流的速度，因为它对贝壳的功能高度敏感。改变因此，灵蜈蚣的沟形态受到流水环境功能与软体最佳过滤条件之间的关系的限制，从而进行被动取食。