Alla California State University, Fullerton, assistente professore e ricercatrice Misty Paig-Tran stava facendo la stessa domanda. Dopo aver passato ore a guardare video online di mante che si nutrono, non riusciva a girare la testa intorno ai meccanismi della sua bocca. La manta è un filtro alimentatore, setacciando microscopici plancton e piccoli pesci dall'oceano mentre si muove attraverso l'acqua. "Tutte le ricerche precedenti avevano riportato che le mante utilizzano un meccanismo di setacciamento", afferma il dott. Paig-Tran. "Pensa: usare un colino da cucina per separare la pasta dall'acqua." Ma inevitabilmente, fa notare, tutti i setacci si intasano. "Quindi quello che stavo vedendo non è nato con quello che sapevo della meccanica della setacciatura."
Se il tuo pranzo dipende dal galleggiare nel tuo ambiente con la bocca aperta, è meglio avere un modo per prevenire i principali ostacoli alimentari. Dai fanatici ai bivalvi, i filtri alimentatori utilizzano un'ampia varietà di meccanismi di separazione solido-fluido che aggirano questo problema. Secondo il New York Times, lo squalo elefante è un classico "siever" con un curioso meccanismo di sgancio. Una volta terminato lo smistamento, rimuove la pila di ambite palangari chiudendo la bocca e liberando una sorta di "tosse" che colpisce il corpo. Ma la manta sempre in movimento non lo fa, né tosse, né schiarimento della gola. , nessuna manovra di Heimlich.
Invece, il team della dottoressa Paig-Tran ha scoperto che le mante possiedono un sistema di filtrazione unico e complesso che consente alle particelle di spostarsi sul suo sistema di filtraggio biologico, piuttosto che rimanere bloccate in esso. Se avessi la grande fortuna di sbirciare nella bocca della manta, vedresti filari di lobi angolati simili a foglie che sembrano delle stecche. Quando l'acqua salata entra, piccoli mulinelli vorticosi si formano tra ogni coppia di lamelle, spingendo il plancton verso l'alto e lontano dai filtri, in modo che possano essere inghiottiti dal raggio.
"È un po 'come un flipper", afferma il dott. Paig-Tran. "Le particelle sbattono nei filtri e rimbalzano in un'altra direzione, in questo caso verso l'esofago mentre l'acqua esce dalle fessure branchiali."
Secondo gli scienziati, questo tipo di "rimbalzo della separazione" potrebbe fornire informazioni importanti su esattamente quali mante si alimentano - qualcosa che rimane un po 'un mistero per i biologi marini.
Ma, cosa più curiosa, questa filtrazione senza intasamento potrebbe avere un enorme potenziale per gli ingegneri che sperano di progettare filtri più efficaci, dai sistemi di gestione delle acque reflue ad aspirapolvere più efficienti. Secondo il dott. Paig-Tran, sfruttare la fisica della separazione del rimbalzo potrebbe offrire un nuovo modo di filtrare le microplastiche dall'acqua negli impianti di trattamento e fornire una migliore filtrazione nell'industria alimentare e delle bevande.
"Non ho deciso di trovare un nuovo tipo di filtraggio o una migliore esistenza umana, anche se è lì che ha condotto lo studio", afferma il dott. Paig-Tran. Piuttosto, dice, questo studio è nato guardando la natura e facendo una domanda. "C'è una grande spinta, soprattutto in politica, per eliminare la spesa" dispendiosa "per la ricerca che non sembra avere un impatto umano diretto. Ma immagina tutti i modi in cui la natura ha risolto problemi che non abbiamo ancora completamente esplorato ".
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