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Vuelo de pescado
El pez arquero es conocido por su sigilosa habilidad para escupir chorros de agua a los insectos desprevenidos, derribándolos de las hojas colgantes al agua de abajo. Sin embargo, una vez que un insecto es derribado, se convierte en presa fácil para cualquier depredador que pase. Pero da la casualidad de que el pez también puede lanzarse fuera del agua casi parado para atrapar al insecto en el aire, asegurando que ningún otro competidor robe su presa.
Los ingenieros del MIT han detallado la hidrodinámica de los saltos como cohetes del pez arquero en el Revista de Biología Experimental . Los coautores son Anna Shih, SM '10, Leah Mendelson, SM '13, PhD '17 y Alexandra Techet, SM '98, PhD '01, profesora asociada de ingeniería mecánica.
Después de entrenar a cinco pequeños peces arquero para que saltaran de manera confiable en busca de comida, los investigadores los colocaron en un tanque de agua sembrado con partículas de poliamida, pequeñas perlas invisibles a simple vista. Un láser colocado debajo del tanque iluminó las perlas con luz infrarroja; una cámara de alta velocidad capturó el movimiento de las perlas y, por lo tanto, la dirección y la velocidad de los remolinos producidos en el agua.
Luego, el equipo suspendió pedazos de camarones liofilizados sobre el tanque a alturas que van desde un cuarto hasta más de dos veces la longitud del cuerpo de un pez. La cámara grabó 98 secuencias de saltos, con un promedio de 16 a 24 saltos por pez.
Cuadro por cuadro, el equipo analizó los movimientos de cada pez mientras saltaba, así como la dirección y la velocidad de las partículas desplazadas por los movimientos del pez, e identificó tres fases generales de salto: flotación, producción de empuje y deslizamiento.
Al batir alternativamente sus aletas pectorales y su aleta caudal, un pez puede flotar en su lugar justo debajo de la superficie del agua en busca de presas. Luego levanta sus aletas pectorales y pélvicas mientras golpea su cola hasta que produce suficiente empuje para lanzarse fuera del agua. Una vez que el pez atraviesa el agua y sale al aire, se desliza hacia el cebo sin producir más empuje.
Sorprendentemente, los peces pudieron lanzarse a una altura de hasta 2,5 veces la longitud de su cuerpo. En promedio, las velocidades máximas durante cada carrera oscilaron entre 0,6 y 1,7 metros por segundo al cuadrado.
El récord [olímpico] para los 100 metros estilo libre es un poco menos de 50 segundos, dos metros por segundo, dice Mendelson. Así que estos peces son casi tan rápidos como un nadador olímpico, pero en realidad van hacia arriba en lugar de horizontalmente.