水生蠕虫在软沉积物中的掘穴动力学

我们研究了 \textbf{\textit{Lumbriculus variegatus}} 在水饱和沉积物床中的动力学，以理解湖泊和海洋底部底栖带中无肢运动。观察到这些细长水生蠕虫在水饱和沉积物和水中均进行伸长-收缩和横向波动划动。与在相同划动下利用阻力辅助推进在水中游动相比，沉积物介质中更大的阻力各向异性提高了蠕虫的掘穴速度。我们通过结合基于黏性流体中波动运动的阻力理论计算形式和沉积物中蠕动运动的动态锚定模型，捕捉到了观察到的速度。发现蠕动对于在非黏聚沉积物中掘穴有效，这类沉积物在沉积物床内运动体后方迅速回填。而波动划动在水中和浅层沉积物中有效，那里无法锚定以实现蠕动运动。我们表明这种双重划动也出现在栖息于易受洪水侵袭的潮湿沉积物中的蚯蚓 \textbf{\textit{Eisenia fetida}} 中。我们依据介质流变学的分析表明，双重划动被生物利用以应对可能非均匀堆积的沉积物床，并可被主动侵入者用来从流体通过易流态化的疏松床面层有效移动至下方固结良好的床层。