От мантата до пречиствателните станции

Малцина са наблюдавали как мантата плува в океана – размахвайки плавно перките си с отворена уста – без да потръпнат. Тази риба, която се храни на филтриращ принцип, ни кара да се чудим дали магията е реална, какво става в устата й, какво се случва с погълнатото?

В Държавния университет на Калифорния, Fullerton, асистентът и изследовател Мисти Пейг-Тран си задава същия въпрос. След като прекарала часове в гледане на онлайн видеоклипове за храненето на мантите, тя не могла да спре да мисли за техниката на храненето им. Манатата пресява микроскопичен планктон и дребна риба от океана, докато се движи във водата. “Всички предишни изследвания са докладвали, че мантите използват механизъм за пресяване”, казва д-р Пейг-Трън. „Помислете: използваме кухненски гевгир, за да отделим тестени изделия от водата. Но неизбежно, допълва тя, всички сита рано или късно се задръстват. Така че това, което наблюдавах, не се връзваше с това, което знаех за механиката на пресяването.”

Ако обядът ви зависи от това да плувате в средата си с отворена уста, ще трябва да имате начин да предотвратите навлизането на големи буци храна. От китовете до двучерупчестите, всички, които се хранят на принципа на филтрирането, използват голямо разнообразие от механизми за отделянето на твърди частици от течностите, които вършат това. Според “Ню Йорк таймс” гигантската акула е класическото „сито” с любопитен механизъм за отпушване. След като веднъж е сортирала нещата, тя изтласква купчината ненужен баласт, като затваря устата си и прави нещо като разтърсваща тялото „кашлица“. Но непрекъснато плуващата мантата не прави така – тя се храни без кашлица, без прочистване на гърлото, без похвата на Хеймлих.

Вместо това, екипът на д-р Пейг-Трън открил, че мантите притежават уникална, сложна система за филтриране, която позволява на частиците да преминават през нейната биологична система за пресяване, без да се забиват в нея. Ако имате щастието да надникнете в устата на мантата, ще видите редици подобни на листа дялове, разположени под ъгъл, които приличат на ламели. Когато морската вода влезе в устата, между всяка двойка ламели се образуват малки водовъртежи, които избутват планктона нагоре и далеч от филтрите, за да бъде погълнат от мантата.

“То е нещо като пинбол машина, казва д-р Пейг-Трън. Частиците се удрят във филтрите и се отклоняват към хранопровода, а водата излиза от хрилните процепи.“

Според учените този вид „рикошетно отделяне“ може да предостави важна информация за това как се хранят мантите – нещо, което продължава да бъде малка загадка за морските биолози.

Но по-любопитно е, че тази филтрация без запушване може да има огромен потенциал за инженерите, които се надяват да създадат по-ефективни филтри – от устойчиви системи за управление на отпадъчните води до по-ефективни прахосмукачки. Според д-р Пейг-Тран, овладяването на физиката на рикошетното отделяне може да предложи нов начин за филтриране на микропластичните замърсители във водата в пречиствателните станции, както и да осигури по-добро филтриране в хранително-вкусовата промишленост.

Автор – Нина Жишева