Kinematics, hydrodynamics and force production of pleopods suggest jet-assisted walking in the American lobster (<i>Homarus americanus</i>)
Notice bibliographique
Résumé
The American lobster (Homarus americanus) displays a diverse set of locomotory behaviours that includes tail flips, walking and paddling. Paddling is carried out by the four pairs of paddle-shaped pleopods on the ventral abdomen. Although it is recognized that pleopod-generated fluid flows have some locomotory role in adults, reports on their relative importance in locomotion are inconsistent. This paper integrates experimental kinematics and hydrodynamics of lobster pleopod beating to determine the mechanism and magnitude of pleopod force production. A kinematic analysis of pleopod beating in live lobsters showed that the pleopods execute an adlocomotory metachronal beating pattern. We modelled in vivo pleopod kinematics with a set of simple trigonometric functions, and used these functions to program a mechanical lobster model consisting of motor-driven pleopods on a lobster abdomen exoskeleton. Based on flow visualizations obtained from applying particle image velocimetry to the lobster model, we propose that the unsteady metachronal kinematics of the pleopods can maximize thrust by exploiting forces arising from individual pleopod activity and interactions among adjacent pairs. The pleopods continuously entrain fluid surrounding the lobster and create a caudally directed fluid jet oriented parallel to the substratum. Inputting wake morphology and velocity data into a simplified model for steady jet thrust showed that the pleopods of the lobster model produced 27-54 mN of thrust, which is comparable to the propulsive forces generated by other proficient swimmers. These results suggest that lobster pleopods are capable of producing forces of a magnitude that could assist the walking legs in forward propulsion.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».