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論文資訊
- 類型：已發表論文
- 日期：2022-09-02
摘要
許多蠕蟲和節肢動物物種形成物理連接的聚集體，其中個體之間的相互作用產生了新興的宏觀動態和功能，從而增強了集體生存。特別是一些水生蠕蟲，如加州黑蟲（Lumbriculus variegatus），會將身體纏繞成緻密的斑點，以保護自己免受外部壓力的影響，並在乾燥條件下保持水分。受最近揭示黑蟲斑點中緊急運動的實驗的啟發，我們透過將每條蠕蟲建模為自驅動布朗聚合物來研究集體蠕蟲動力學。儘管我們的模型是二維的，但與真實的三維蠕蟲斑點相比，我們演示了模擬斑點如何透過主動運動和環境之間的耦合來共同穿越溫度梯度。透過對蠕蟲之間的吸引力強度及其定向自推進的大小進行系統參數掃描，我們獲得了豐富的相圖，該相圖揭示了有效的集體運動是透過精細平衡這兩個參數之間的結果而出現的。我們的模型將活性絲的物理學帶入新的介觀和宏觀背景，並邀請對細長、半柔性生物體的集體行為進行進一步的理論研究。