Modellare l’alimentazione per suzione nelle larve di pesce
Le larve di pesce appena nate dispongono di una limitata fornitura di tuorlo dall’uovo e devono quindi trovare e catturare del cibo prima che la scorta di cui dispongono si esaurisca. Inoltre, le loro piccole dimensioni implicano che esse sentono l’acqua come un ambiente maggiormente viscoso, poiché il flusso attorno a un organismo dipende dalle sue dimensioni e dalla sua velocità di nuoto. Questo flusso è caratterizzato dal numero adimensionale di Reynolds. Un flusso tranquillo e laminare si verifica con un numero di Reynolds basso, mentre un numero di Reynolds alto denota un flusso turbolento. Il progetto SFHABILF (Suction feeding hydrodynamics and biomechanics in larval fishes) ha esaminato le basi idrodinamiche della cattura delle prede nelle larve di pesce e i loro effetti sulla resa dell’alimentazione. Lo sviluppo delle larve di pesce e il loro successivo aumento di velocità e dimensioni causano il passaggio a un numero di Reynolds più alto, che influisce sulla loro alimentazione. Una gamma di visualizzazioni del flusso, esperimenti con pesci vivi e modelli sono stati quindi usati per ottenere informazioni sull’alimentazione per suzione nelle larve di pesce. I ricercatori hanno costruito un modello di fluidodinamica computazionale (CFD) che modellava l’ingrandimento della bocca dalle dimensioni delle larve che si alimentano per la prima volta fino a quelle dei pesci adulti. L’obbiettivo era quello di esaminare se e in che modo i modelli dell’alimentazione cambiano con le dimensioni delle larve e con i numeri di Reynolds. I risultati hanno mostrato che dei cambiamenti negli schemi del flusso hanno un effetto significativo sulle prestazioni relative alla cattura delle prede. Con dei cambiamenti nel numero di Reynolds, il campo di flusso indotto dalla suzione attorno alla bocca e le prestazioni relative all’alimentazione spiegavano un passaggio nella dieta da prede passive a prede evasive man mano che le larve maturano. Un modello CFD più elaborato, che includeva le branchie e i risultati per cinque dimensioni larvali, è stato poi usato. Inoltre, sono state effettuate le visualizzazioni dei flussi di suzione con delle larve vive. Questo lavoro è stato supportato da studi relativi alla velocità di alimentazione delle larve di orata (Sparus aurata) in laboratorio usando dei video ad alta velocità. Un set di dati relativi a oltre 700 attività di alimentazione delle larve è stato usato per comprendere gli insuccessi nella cattura delle prede durante la crescita. Questi esperimenti hanno mostrato che erano le dimensioni larvali, anziché l’età, a ostacolare l’attività di suzione. Inoltre, le larve piccole possono essere dei mangiatori meno efficaci, ma le larve con un numero di Reynolds basso nuotano più piano, riducendo in tal modo il tasso di incontri con le prede. I risultati del progetto SFHABILF aiuteranno a fornire una comprensione più chiara del modo in cui il cambiamento nell’ambiente marino in seguito al riscaldamento globale influirà sulla sopravvivenza larvale e sulla sostenibilità degli stock ittici.
Parole chiave
Alimentazione per suzione, pesce, larve pesce, numero di Reynolds, cattura preda
