نقش قوانین هندسی در‌ حرکت‌ کوسه‌ها

حرکت نیازمند مصرف قابل‌توجهی انرژی در جانورانی است که روی زمین و خشکی راه می‌روند. این موضوع در مورد پرندگان و موجودات دریایی که در 3 بعد حرکت می‌کنند، پیچیدگی‌های بیشتری دارد. این امر تاثیر عمیقی بر الگوی حرکتی موجودات هوایی و دریایی دارد.

عامل مهم در حرکت جانوران، سرعت حرکت است که میزان انرژی مصرف شده توسط جانور، مسافتی که می‌تواند حرکت کند و میزان رویارویی با منابع را تحت تاثیر خود قرار می‌دهد.

موجودات اقیانوسی نه‌تنها باید سرعت حرکتشان را مدنظر داشته باشند بلکه چگونگی تاثیر حرکت عمودی که بر هزینه انرژی تاثیرگذار است را مورد توجه قرار دهند.

ادریان گلیز و رودی ویلسون از دانشگاه Swansea همراه براد نورمن از شرکت Ecocean طی 4 سال سرپرستی گروهی بین‌المللی را به عهده داشتند که جابه‌جایی‌های نوعی کوسه نهنگی موسوم به Rhincodon Typus در سواحل غربی استرالیا را زیر نظر داشت. این گروه یک سری حسگرهای حرکتی و شتاب‌سنج به کوسه‌های نهنگی متصل کردند تا حرکات آنها حین شنا و جابه‌جایی‌های عمودی آنها را به منظور تعیین کمیت و کیفیت هزینه انرژی در جابه‌جایی‌های عمودی ارزیابی کنند.

اطلاعات به دست آمده نشان می‌داد کوسه‌ها هنگام فرورفتن در عمق آب، سر خورده و نیازی به مصرف انرژی ندارند، اما هنگام بالا آمدن از عمق باید دمشان را تکان دهند. این موضوع به این خاطر است که کوسه‌های نهنگی برخلاف بسیاری از ماهی‌ها نیروی آب‌سواری (خاصیت شناوری ـ نیروی ارشمیدس)‌ منفی دارند. هرچه شیب صعود کوسه برای بالا آمدن بیشتر باشد باید انرژی بیشتری مصرف کند و دم خود را سخت‌تر تکان دهد. شکل حرکتی این کوسه‌ها به گونه‌ای است که هنگام حرکت افقی هزینه انرژی را کمینه می‌کند و در حین حرکت عمومی هزینه انرژی بهینه می‌شود. این نتایج نشان می‌دهد که قوانین هندسی نقش مهمی در استراتژی‌های حرکتی حیواناتی که در سه‌بعد حرکت می‌کنند، دارد.