Varför forskare studerar matvanor av Manta strålar

Få har sett en manta ray glida genom havet, fenor flapping, mun agape, utan att få frysningar. Den ofta öppna munnen, filtermatande fisken får oss att undra om magiken är riktig. Det får oss också att undra, vad blir det i den där munen? Och var går det hela?

Vid California State University, Fullerton, biträdande professor och forskare Misty Paig-Tran frågade samma fråga. Efter att ha spenderat timmar på att titta på onlinevideoer av manta strålar matning kunde hon inte wrap huvudet runt mekaniken i munnen. Manta ray är en filtermatare, siktande mikroskopisk plankton och liten fisk från havet när den rör sig genom vattnet. "Alla tidigare undersökningar hade rapporterat att mantor använder sig av en siktmekanism", säger doktor Paig-Tran. "Tänk: Använd en kokare för att separera pasta från vatten." Men oundvikligen pekar hon på att alla siktar täpps. "Så det jag såg gjorde inte jive med vad jag visste om siktens mekanik."

Om din lunch är beroende av att flyta genom din miljö med en öppen mun, skulle du bättre ha ett sätt att förhindra stora matkrämer. Från baleenhvalar till musslor använder filtermatare ett brett spektrum av separationsmekanismer med fast fluidum som kringgår detta. Enligt New York Times, basking hajen är en klassisk "siever" med en nyfiken unclogging mekanism. När det är gjort sorteringen dislodges den pileup av eftertraktade flotsam genom att stänga munnen och leverera en slags kroppskvällande hosta. Men den ständigt rörliga manta ray gör inte det här - ingen hosta, ingen rensning av halsen , ingen Heimlich manövrera.

I stället upptäckte Dr. Paig-Trans team att manta strålar har ett unikt, komplext filtreringssystem som gör det möjligt för partiklar att köra över sitt biologiska töjningssystem istället för att fastna i det. Om du skulle ha stor lycka att kika in i manta munnen, skulle du se rader av bladliknande, vinklade lober som ser ut som lameller. När havsvatten strömmar in bildar små, virvlande virvelbatterier mellan varje par slatsar, skjuter planktonen uppåt och bort från filtren, så att de kan smutsas ner av strålen.

"Det är typiskt som en flipperspelare", säger doktor Paig-Tran. "Partiklarna slammar in i filtren och studsar i en annan riktning, i det här fallet mot matstrupen medan vattnet lämnar ut gillslitsarna."

Enligt forskarna skulle denna typ av "ricochet separation" kunna ge viktig information om exakt vilka manta strålar matar på - något som fortfarande är lite av ett mysterium för marina biologer.

Men mer märkligt kan denna icke-tätningsfiltrering ha stor potential för ingenjörer som hoppas kunna utforma mer effektiva filter - från hållbara system för hantering av avloppsvatten till effektivare dammsugare. Enligt doktor Paig-Tran kan utnyttjandet av ricochetseparationens fysik erbjuda en ny metod att filtrera mikroplastik från vatten i reningsverk och ge bättre filtrering inom livsmedels- och dryckesindustrin.

"Jag bestämde mig inte för att hitta en ny typ av filtrering eller bättre mänsklig existens, även om det var där studien ledde", säger doktor Paig-Tran. Snarare säger hon, denna studie uppstod från att titta på naturen och ställa en fråga. "Det är ett stort tryck, särskilt i politiken, att bli av med" slöseri "utgifter för forskning som inte verkar ha direkt mänsklig påverkan. Men tänk på alla sätt som naturen har löst problem som vi fortfarande inte helt har utforskat. "

Gastro Obscura täcker världens mest underbara mat och dryck.
Anmäl dig till vår email, levererad två gånger i veckan.