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Enregistrement W3135861656 · doi:10.1093/icb/icab004

Fish without Tail Fins—Exploring the Function of Tail Morphology of the First Vertebrates

2021· article· en· W3135861656 sur OpenAlexafffund
David E. Rival, Wenchao Yang, Jean‐Bernard Caron

Notice bibliographique

RevueIntegrative and Comparative Biology · 2021
Typearticle
Langueen
DomaineEngineering
ThématiqueBiomimetic flight and propulsion mechanisms
Établissements canadiensRoyal Ontario MuseumUniversity of TorontoQueen's University
Organismes subventionnairesNatural Sciences and Engineering Research Council of Canada
Mots-clésFinDorsal finFish finThrustGeologyFish <Actinopterygii>VertebratePaleontologyBendingGeometryBiologyPhysicsFisheryMathematicsMaterials science

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

We use a series of hydrodynamic experiments on abstracted models to explore whether primitive vertebrates may have swum under various conditions without a clearly-differentiated tail fin. Cambrian vertebrates had post-anal stubby tails, some had single dorsal and ventral fins, but none had yet evolved a clearly differentiated caudal fin typical of post-Cambrian fishes, and must have relied on their long and flexible laterally-compressed bodies for locomotion, i.e., by bending their bodies side-to-side in order to propagate waves from head to tail. We approach this problem experimentally based on an abstracted model of Metaspriggina walcotti from the 506-million-year old Burgess Shale by using oscillating thin flexible plates while varying the tail fin geometry from rectangular to uniform, and finally to a no tail-fin condition. Despite a missing tail fin, this study supports the observation that the abstracted Metaspriggina model can generate a strong propulsive force in cruise conditions, both away from, and near the sea bed (in ground effect). However, when the abstracted Metaspriggina model moves in ground effect, a weaker performance is observed, indicating that Metaspriggina may not necessarily have been optimized for swimming near the sea bed. When considering acceleration from rest, we find that the Metaspriggina model's performance is not significantly different from other morphological models (abstracted truncate tail and abstracted heterocercal tail). Statistical analysis shows that morphological parameters, swimming modes, and ground effect all play significant roles in thrust performance. While the exact relationships of Cambrian vertebrates are still debated, as agnathans, they share some general characteristics with modern cyclostomes, in particular an elongate body akin to lampreys. Lampreys, as anguilliform swimmers, are considered to be some of the most efficient swimmers using a particular type of suction thrust induced by the traveling body wave as it travels from head to tail. Our current experiments suggest that Metaspriggina's ability in acceleration from rest, through possibly a similar type of suction thrust, which is defined as the ability to generate low pressure on upstream facing sections of the body, might have evolved early in response to increasing predator pressure during the Cambrian Explosion.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: Expérimental (laboratoire)
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,080
Score d'incertitude au seuil0,299

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

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.

Tête enseignante Opus0,054
Tête enseignante GPT0,246
Écart entre enseignants0,192 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations6
Publié2021
Routes d'admission2
Résumé présentoui

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