Движения створок черноморской мидии (Mytilus galloprovincialis Lam.) как движения сильно демпфированного маятника
Valves movements of Black Sea mussel (Mytilus galloprovincialis Lam.) as movements of strongly damped pendulum
Valves movements of Black Sea mussel (Mytilus galloprovincialis Lam.) as movements of strongly damped pendulum
Дата
2015
Авторы
Авторы (alternative)
Название журнала
Номер ISSN
Название тома
Издатель
Аннотация
Представлены основные стереотипные последовательности движений створок, совершаемые мидиями в различных обстоятельствах: при удалении продуктов жизнедеятельности, при теневом рефлексе, при механическом раздражении. Створки раковины мидии описаны как рычажная конструкция, по движениям близкая к локтевому суставу руки человека. Установлено, что эластичная связка створок, лигамент, обладает квазиупругими свойствами - в рабочем диапазоне раскрытий створок его сила упругости пропорциональна деформации. Сформулирована минимальная математическая модель движений створок мидии. Движения створок рассматриваются как движения сильно демпфированного пружинного маятника под действием сил сокращения мускулов-замыкателей. Проведено сравнение модельных и реальных движений створок, установлены черты их сходства и различия, определены параметры движения модели и мидии, что позволяет судить о механизмах движения реальных мидий. В большинстве случаев быстрые рефлекторные закрывания створок протекают с заметно большей скоростью, чем медленные и ступенчатые («интеллектуальные») открывания створок. Это требует вводить для закрывания и открывания створок различные коэффициенты демпфирования, что, вероятно, отражает, во-первых, значительную роль мускулов-замыкателей как движителя створок, а во-вторых, различия физиологических механизмов движения мускулов-замыкателей при закрывании, удержании и открывании створок, которые, совместно с действующими силами упругости лигамента, и определяют различные скорости движения створок.
Аннотация (alternative)
The basic stereotyped movements of the mussels' valves committed in a variety of circumstances: when removing waste products, at the shadow reflex, at the reactions on mechanical stimulation, are described. The valves of mussel are described as levers which are similar to human arm in the elbow joint. The valves' elastic ligament is found to have a quasi-elastic property - in the working range of valves' closings elastic force of the ligament is proportional to the deformation. A minimal mathematical model of the mussels' valve movements is formulated. Movements of the valves are considered as movements of strongly damped spring pendulum under the forces of contraction of the muscles-contractors (adductors). A comparison of the simulated and real motions of valves gives features of their similarities and differences, the parameters of motion of the model and mussels, which gives an idea of the mechanisms of motion of real mussels. Thus, it was found that in most cases quick reflex closing of the valves takes place with a markedly higher speed than the slow and stepped opening of the valves. This requires to establish the different damping (viscous) coefficients for closing and opening of valves, which probably reflects, first of all, the important role of muscle-contractors as an engine of valves, and the second, the differences of the physiological mechanisms of muscle movement - at valves closing, at its holding in the closed state, and at valves opening, those, together with the acting forces of the elastic ligament, define the variable speeds of the valves.
Ключевые слова
мидия, движения створок, лигамент, математическая модель, маятник
Библиографическое описание
100 лет Карадагской научной станции им. Т.И. Вяземского: сборник научных трудов / ред. А.В. Гаевская, А.Л. Морозова. – Симферополь: Н.Орiанда, 2015. – 768 с. https://repository.marine-research.ru/handle/299011/561