毫米尺度地形在波浪驱动振荡流中促进珊瑚幼虫附着
流体动力学
2022-10-12 v1 生物物理
摘要
在波浪主导的近岸环境中，幼虫附着是众多海洋无脊椎动物最关键的 life stage（生命阶段），然而人们对它的了解很少，且几乎无法在原位进行观测。利用一个模拟浅珊瑚礁上振荡流体流动的定制水槽，我们表明，相对于平坦基底，毫米尺度的底栖地形使慢速游动珊瑚幼虫的附着率提高了一个数量级。流场的粒子追踪测速显示，毫米尺度脊状结构引入了流动再循环区域，将幼虫重定向至基底表面并降低局部流体速度，从而有效增加了幼虫可附着的时长窗口。与实验一致，计算流体动力学建模和基于智能体的幼虫模拟也显示脊状基底上的附着率显著更高。这些发现凸显了基于物理的基底设计如何为生态系统修复创造增加幼虫补充的新机会。
引用
@article{arxiv.2203.05645,
title = {Millimeter-scale topography enables coral larval settlement in wave-driven oscillatory flow},
author = {Mark A. Levenstein and Daniel J. Gysbers and Kristen L. Marhaver and Sameh Kattom and Lucas Tichy and Zachary Quinlan and Haley M. Tholen and Linda Wegley Kelly and Mark J. A. Vermeij and Amy J. Wagoner Johnson and Gabriel Juarez},
journal= {arXiv preprint arXiv:2203.05645},
year = {2022}
}