Jellyfish Maakt Gebruik Van High-Tech Strategie Om Voedsel Te Vinden

{h1}

De tonkwal gebruikt een complex algoritme om voedsel te lokaliseren. Het best bekend als een zoekinstrument voor wiskundigen die supercomputers gebruiken, snelle gesimuleerde gloeiing is de sleutel tot het succes van deze soort als predator.

De loopkwal, is niet alleen de grootste gelei in de wateren rond het Verenigd Koninkrijk, het is ook een van de meest strategische zoekers van het dierenrijk, volgens een nieuwe studie.

Om de best mogelijke maaltijd in de uitgestrekte wateren van zijn mariene habitat te vinden, is de vatkwal (Rhizostoma octopus) gebruikt een strategie die het meest geassocieerd wordt met 's werelds snelste supercomputers - een aanpak die bekend staat als snel gesimuleerd gloeien.

Voor wiskundigen is snel gesimuleerd gloeien een algoritme, geïmplementeerd door een supercomputer, die optimale oplossingen kan vinden voor complexe problemen in een relatief korte tijd. Voor kwallen is snel gesimuleerd gloeien een sterk geëvolueerde zoekstrategie die wordt gecategoriseerd door een reeks voorspelbare bewegingen die de gelei dichter en dichter bij grote aantallen plankton brengen, zijn favoriete prooi. [Album: geweldige foto's van Jellyfish Swarms]

Deze complexe zoekstrategie is nog nooit eerder in de natuur waargenomen, aldus hoofdauteur Andy Reynolds, een wetenschapper bij Rothamsted Research, een onderzoekscentrum voor landbouw in het Verenigd Koninkrijk.

Maar toch, andere wiskundige patronen van beweging zijn op grote schaal waargenomen in de natuurlijke wereld, zei Reynolds. De meest voorkomende van deze patronen, de 'Lévy-wandeling', is een minder complexe versie van de vatgelei's aanpak.

"Een Lévy-wandeling is [een] willekeurige wandeling waarbij vaak voorkomende kleine stapjes worden afgewisseld met meer zelden voorkomende langere stappen, die op hun beurt worden afgewisseld met nog zeldzamere, zelfs langere stappen enzovoort", vertelde Reynolds WordsSideKick.com in een e-mail. (De Lévy-wandeling is genoemd naar de Franse wiskundige Paul Lévy, die bekendstond om zijn werk in de waarschijnlijkheidstheorie.)

Hoewel dit een vrij complexe manier van zoeken naar iets kan klinken, zei Reynolds dat het vergelijkbaar is met de manier waarop je op zoek bent naar je verloren autosleutels in de bank in de woonkamer en dan, als je ze daar niet vindt, naar de kast gaat om je jaszak.

"Dit hiërarchische geneste patroon is zeer effectief bij het zoeken, want als een gebied intensief is onderzocht, wordt de zoeker verplaatst naar een ander gebied en begint dan opnieuw intensief te zoeken," zei Reynolds. [Marine Marvels: Spectacular Photos of Sea Creatures]

Sommige van de soorten die zijn geobserveerd met Lévy-wandelingen om hun maaltijden te lokaliseren, zijn haaien, pinguïns, bijen, mieren, schildpadden en zelfs menselijke jagers-verzamelaars.

Maar onder deze vele soorten valt de vatengelei op omdat deze, naast het tentoonstellen van dit Lévy-looppatroon, ook verschillende zoekmethoden gebruikt die andere soorten niet lijken te gebruiken.

Beweeg als een kwal

Een van de zoekgeoptimaliseerde gedragingen van de loopgelei, vaak een 'stuitering' genoemd, doet zich voor wanneer de kwal begint in één waterdiepte en vervolgens een lange glijbeweging maakt naar boven of naar beneden naar een andere waterdiepte. Als het geen maaltijd op de nieuwe locatie vindt, zal de kwal weer stuiteren om terug te keren naar zijn oorspronkelijke positie.

Sommige wetenschappers geloven dat de neiging van de gelei om in het water rond te stuiteren, het vermogen om naar voedsel te zoeken in feite kan belemmeren, maar volgens Reynolds hebben deze ongewone dieren het altijd goed gehad.

De kwallen, die soms tientallen keren per dag het patroon van stuiters herhalen, gebruiken deze strategie om langzaam de hoogste concentraties van plankton binnen te komen, legde Reynolds uit.

Het gedrag maakt de vatgelei dus nog efficiënter dan andere zeedieren, zoals pinguïns en haaien, die alleen Lévy-wandelingen gebruiken om prooien te zoeken, zei Reynolds.

Stuitert het beter?

Als de ongewone manier van het vatgelei om naar voedsel te zoeken echt de beste manier is om het te doen, waarom gebruiken andere mariene soorten dan niet dezelfde strategie?

Het antwoord heeft te maken met dieet, zei Reynolds. De loopkwal profiteert van lange perioden zoeken naar concentraties van prooien, omdat het veel plankton moet eten voordat het tevreden is, zei Reynolds. Dit is anders dan haaien en pinguïns, waarvan Reynolds zei dat het kan overleven door af en toe een vis te eten.

"Een Lévy-zoekopdracht is zeer effectief bij het vinden van de volgende maaltijd, wanneer een maaltijd het doet, maar met snel gesimuleerd gloeien neemt de frituurvoeder de best mogelijke maaltijd in," zei Reynolds. "Dit is wat kwallen speciaal maakt - het zijn veeleisende gasten, in tegenstelling tot benige vis, pinguïns, schildpadden en haaien, die gewoon op zoek zijn naar een maaltijd."

Dit hoge niveau van onderscheid maakt ook bepaalde wiskundigen en ingenieurs tot de strategie van snel gesimuleerd gloeien voor supercomputing, aldus Reynolds.

Op basis van wiskundige en computermodellen bleek uit de studie van Reynolds dat wiskundigen, net als vatkwallen, deze strategie meestal alleen uitvoeren wanneer ze op zoek zijn naar de best mogelijke oplossing voor een probleem, niet een verscheidenheid aan mogelijke oplossingen.

De nieuwe studie werd vandaag (5 augustus) online gepubliceerd in de Journal of the Royal Society Interface.

Volg Elizabeth Palermo op Twitter @techEpalermo, Facebook of Google+. Volg WordsSideKick.com @wordssidekick. We zijn ook bezig Facebook & Google+. Oorspronkelijk artikel over WordsSideKick.com.


Video Supplement: Jellyfish Stinging in MICROSCOPIC SLOW MOTION - Smarter Every Day 120.




Onderzoek


Jeetje! Krokodillen Kunnen Bomen Beklimmen
Jeetje! Krokodillen Kunnen Bomen Beklimmen

Pacific Crab Dringt De Atlantische Oceaan Binnen
Pacific Crab Dringt De Atlantische Oceaan Binnen

Science Nieuws


Fossielen Onthullen Vreemde Oren Van Geheimen Van Insecten
Fossielen Onthullen Vreemde Oren Van Geheimen Van Insecten

Snake Robots! Slithering Machines Kunnen Helpen Bij Het Zoeken En Redden
Snake Robots! Slithering Machines Kunnen Helpen Bij Het Zoeken En Redden

Triplet-Geboorten Dankzij Vruchtbaarheidsbehandelingen Zijn Afnemend
Triplet-Geboorten Dankzij Vruchtbaarheidsbehandelingen Zijn Afnemend

Onze Mannelijke Voorouders Bleven Dicht Bij Huis, Terwijl Vrouwtjes Rondliepen
Onze Mannelijke Voorouders Bleven Dicht Bij Huis, Terwijl Vrouwtjes Rondliepen

Normaal Of Niet? Wanneer Verzamelen Wordt Gehamerd
Normaal Of Niet? Wanneer Verzamelen Wordt Gehamerd


WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com