物理学:トビヘビの飛行を安定させる波状運動
Nature Physics
2020年6月30日
Physics: Undulation stabilizes flying snakes
トビヘビが滑空する際、波状運動が飛行を安定させることを示したモデル化研究についての論文が、Nature Physics に掲載される。
水中や、凸凹のある地面、砂の上を、波のように動いて前進する動物は多い。トビヘビ(Chrysopelea)は、飛行できることが知られる唯一の肢のない脊椎動物で、滑空する際に波状運動を用いる。この過程において、トビヘビの体の形は、水平方向の波と鉛直方向の波が全身を移動することで連続的に変化する。
今回、Isaac Yeatonたちの研究チームは、高速度モーションキャプチャーを用いてトビヘビの滑空を撮影し、波状運動がトビヘビの運動にどのように影響を及ぼすかを分析した。その結果、滑空行動の際に鉛直方向の波が存在することが見いだされた。これは、トビヘビが空中で水平方向運動以上に波状運動を使っていることを示唆している。次にYeatonたちは、波状運動がある場合とない場合のトビヘビの飛行をシミュレートするコンピューターモデルを構築した。解剖学的に正確にモデル化したトビヘビは、波状運動がない場合、空中で縦揺れと横揺れを起こし、滑空距離が短かった。一方、波状運動を加えると、シミュレーションの大半で安定した滑空が見られた。これは、トビヘビでは波状運動が飛行の安定性を高めている可能性を示している。この結果は、波状運動を前進のみに使う他の動物とは対照的である。
Yeatonたちは、生物に着想を得た、波状運動を使って滑空できる飛行ロボットの設計に今回の知見が役立つ可能性があると示唆している。
doi: 10.1038/s41567-020-0935-4
注目の論文
-
2月20日
環境:ロケットの再突入に直接関連する大気汚染Communications Earth & Environment
-
2月19日
工学:ガラスは長期データ保存のための明確な方法を提供するNature
-
2月18日
気候変動:温暖化がバレンシアの2024年洪水の激化と関連しているNature Communications
-
2月11日
地球科学:地球の核には水素の海が存在する可能性Nature Communications
-
2月11日
ロボティクス:新しいビジョンシステムは人間より速く動きを認識できるNature Communications
-
2月5日
コンピューターサイエンス:人工知能を活用した科学文献のレビューの改善Nature
