Die Fortbewegung von Seeigel-Spermatozoen

ZUSAMMENFASSUNG Die Bewegung eines kurzen Abschnitts des Schwanzes eines Spermatozoons von Psammechinus miliaris und die charakteristischen Änderungen, die es während jedes Zyklus seiner Verdrängung durch das Wasser durchläuft, können in Bezug auf die Form und Geschwindigkeit der Fortpflanzung der Biegewellen beschrieben werden, die entlang des Schwanzes reisen (Gray, 1953, 1955); die Form der Welle hängt vom maximalen Biegungsgrad ab, der von jedem Element erreicht wird, und vom Phasenunterschied zwischen benachbarten Elementen. Ziel dieses Papiers ist es, die auf den Schwanz ausgeübten Kräfte zu betrachten, während er sich relativ zum umgebenden Medium bewegt, und die propulsive Geschwindigkeit des gesamten Spermatozoons mit der Form und Geschwindigkeit der Fortpflanzung der Biegewellen zu verbinden, die vom Schwanz erzeugt werden. Die mathematische Theorie der propulsiven Eigenschaften dünner, undulierender Fäden wurde kürzlich von Taylor (1951, 1952) und Hancock (1953) betrachtet; die vorliegende Studie nutzt und erweitert deren Erkenntnisse, geht jedoch das Problem aus einem etwas anderen Blickwinkel an. Der Widerstand und folglich die transversale Verschiebung (Vy) rufen tangentiale und normale Reaktionen auf der Oberfläche des Elements hervor. Letztere Kraft (δNy) hat eine Komponente (δNysinθ), die entlang der Achse (xx ′) der Propulsion nach vorne wirkt; es ist diese Komponente, die den bremsenden Effekt aller Kräfte, die tangential zur Oberfläche wirken, entgegenwirkt.