La nuotata ondulatoria ideale: aspetti energetici

Una nuova analisi computazionale (eseguita cioè utilizzando la potenza di calcolo dei computer) suggerisce che l’ottimizzazione del rapporto fra velocità di nuotata e costo energetico nei pesci dipende da un equilibrio ottimale fra biomeccanica, forma e dimensioni. La ricerca è stata pubblicata su PLOS Computational Biology a firma di Grgur Tokic e Dick Yue del Massachusetts Institute of Technology

Tokic e Yue hanno applicato un modello matematico da loro stessi sviluppato, con il quale hanno condotto un’analisi estensiva del consumo di energia durante la nuotata, partendo dalla quantità di energia fornita ai muscoli e verificando il modo in cui questa energia si trasforma in propulsione utile.

Contrariamente a precedenti ricerche, queste nuove analisi mostrano che, data una determinata massa e una determinata distanza, per ridurre al minimo il consumo energetico, non è necessario massimizzare l’efficienza (calcolata come rapporto fra energia prodotta dai muscoli e energia consumata) della nuotata. Per nuotare alla massima velocità, la muscolatura non deve lavorare al massimo livello di potenza. Questi risultati trovano riscontro nelle osservazioni empiriche su organismi di nove differenti ordini di grandezza corporea.

“Sono risultati sorprendenti” commenta Yue “suggeriscono che il costo energetico della nuotata può essere migliorato ottimizzando l’equilibrio fra lavoro muscolare e assetto idrodinamico”.

Considerazioni che valgono per il movimento ondulatorio dei pesci, assimilabile a quello del nuotatore in fase subacquea. I ricercatori cercheranno ora di applicare il modello computazionale a organismi reali come tonni e salmoni.

Leggi l’articolo completo [eng]

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