السباحين الأكثر كفاءة

تستفيد قنديل البحر، أكثر من أي كائن بحري آخر، من الاستفادة من قوانين الفيزياء للتحرك عبر الماء بأقصى قدر من الكفاءة

جوش فيشمان, تم نشر المقال بموافقة مجلة Scientific American Israel وشبكة Ort Israel، 12.06.2016

قنديل البحر ليس أقل شأنا من أي وقت مضى. أربع وعشرون ساعة في اليوم، سبعة أيام في الأسبوع، يتنقلون عبر المياه بحثًا عن الطعامبرادفورد جي جيميل، عالم الأحياء البحرية في جامعة جنوب فلوريدا. جيميل وغيره من الباحثين الذين كانوا منخرطين في دراسة قنديل البحر القمري، وهو نوع من قناديل البحر اسمه العلمي أوريليا الأزرق (Aurelia blue)أوريليا أوريتا) ، وجدت أن قناديل البحر تمكنت من إنجاز المهمة من خلال خلق مناطق ذات ضغط مرتفع وضغط منخفض حول أجسامها، والتي تسحبها وتدفعها للأمام بالتناوب.

في الماضي، اعتقد العلماء أن قناديل البحر تتحرك بسهولة لأنها خفيفة: فهي تحتوي في الغالب على الماء. لكن الماء أيضًا له كتلة، ويجب تحريك هذه الكتلة. في محاولة لفهم كيف يحدث هذا بالضبط، المهندس جميل جون دابيري من جامعة ستانفورد وزملاؤهم درسوا هذه القضية عن كثب. وضعوا قنديل البحر في خزان ماء وأسقطوا فيه حبات زجاجية صغيرة. ولتتبع الخرزات، قاموا بإضاءتها بأشعة الليزر وتصويرها بسرعة عالية. وبهذه الطريقة أصبح ضغط الماء وسرعته مرئيين.

عندما قلص قنديل البحر جرسه، القبة الكبيرة التي تشكل معظم حجم جسمه، خلق منطقة ضغط منخفض نسبيًا خارج الجرس، ومنطقة ضغط أعلى في الداخل. ومع انتقال الأجسام من منطقة الضغط المرتفع إلى منطقة الضغط المنخفض، يندفع قنديل البحر القمري إلى الأمام. وهذا ما أفاد به العلماء في المقالة الذي نشر في عدد نوفمبر 2015 من مجلة Nature Communications.

في هذه المرحلة، ينتظر الباحثون مفاجأة. وعندما قام قنديل البحر بفك حافة الجرس وتركه يتمدد نحو الأسفل، تشكلت منطقة ضغط عالي أسفل القنديل، وارتفعت المياه واخترق الجرس. يقول جيميل: "وهكذا قفز قنديل البحر إلى الأمام مرة أخرى، على الرغم من أنه كان في الواقع في حالة من استرخاء الجهد". ومن أجل التحرك بهذه الطريقة، يجب على قنديل البحر أن يتقلص بالتناوب ويحرر حافة الجرس، لأعلى ولأسفل. تمتلك قناديل البحر عضلات، لكن معظمها يحيط بالجرس مثل مجموعة من الأربطة المطاطية. هذه المجموعة من العضلات فعالة بشكل رئيسي في حركة الانكماش. لكن مؤخرًا، اكتشف ريتشارد ساتيرلي، عالم الأحياء بجامعة نورث كارولينا في ويلمنجتون، عضلات أخرى على حافة الجرس، تبرز بزوايا خارجية. تسمح هذه الألياف العضلية لقنديل البحر بثني حافة الجرس لدفع الماء من حوله، مما يحسن السباحة إلى حد كبير.

جيد ان تعلم

شاهد المهندس جون دابيري وهو يشرح كيف تعمل قناديل البحر كمصدر للإلهام في تصميم الغواصات:

عن الكتاب

لمزيد من القراءة

• قنديل البحر في الحركة، رسم متحرك يوضح مناطق الضغط العالي التي تدفع الأمتعة إلى الأمام.