极端流动模拟揭示了深sea海绵的骨骼适应

2025-06-23 01:26来源:本站

  自发现1,2以来,深海玻璃海绵绿曲霉吸引了对机械性能和美丽的兴趣。它的骨骼系统由无定形水合二氧化硅组成,并以高度规则和分层的圆柱晶格排列,具有出色的灵活性和对损坏的弹性3,4,5,6。结构分析主导了文献,但是围绕和穿透海绵的流体动力场在很大程度上尚未开发。在这里,我们解决了一个未解决的问题:除了改善其机械性能外,大肠杆菌的骨骼基序是否是在其体腔内外优化流动物理学的基础。我们使用基于“晶格Boltzmann”方法7的极端流仿真7,具有超过50亿个网格点,并跨越了四个空间数十年。这些在硅实验中重现了E. assergillum寿命为8,9,10的深海地板上的流体动力条件。我们的结果表明,在低流速下,骨骼基序减少了整体流体动力应力,并支持相干的内部再循环模式。这些模式可以说对有机体有益于选择性过滤器喂养和有性繁殖11,12。本研究揭示了在深渊中生活的非凡适应性机制,为在流体力学,有机生物学和功能生态学之间的交集中铺平了进一步研究这种类型的道路。

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