Swimming mechanisms in marine larvae - how to become fast when you are small.

Vi har undersøkt de fysisk-biologiske rammene som er involvert i svømming hos planktoniske organismer, ved hjelp av rurlarver som modellgruppe. Rur er svært viktige organismer i marine tidevannsøkosystemer. Deres planktoniske larver er ekstremt raske, men hvordan de kan nå slike høye hastigheter har ikke vært kjent. Svømmemekanikk hos planktoniske organismer er dårlig forstått på grunn av den komplekse væskedynamikken som er involvert. Nylige fremskritt innen mikroskopteknologi har gjørt det mulig for oss å se bak hemmelighetene til mikroskopiske svømmere. Vi har benyttet en sammenlignende tilnærming for å studere svømmemetoder, kinematikk, væskestrømning rundt larvene, og deres tilpasninger til de fysiske egenskapene til sjøvann. Svømmemetode hos forskjellige larvestadier av en rekke rur-arter blitt nøye undersøkt med høyhastighets videomikroskopi. For å visualisere og analysere endringer i væskestrømning rundt organismene forårsaket av svømmebevegelser har videomikroskopi blitt kombinert med particle image velocimetry (mikro-PIV). Vi har også bygget opp et 3D- video system, for å kunne analysere svømmeadferd hos larvene i et 3-dimensjonalt rom. Flere rur-arter har blitt kultivert gjennom prosjektperioden i DTU Aqua sine akvakultur-laboratorier.

Prosjektet har fremmet internasjonal mobilitet og karriereutvikling for en forsker som er tidlig i karrieren. Prosjektet bidro videre til tverrfaglig samarbeid og etablert en tettere samarbeid mellom forsker ved Universitetet i Bergen og Danmarks Tekniske Universitet. Prosjektet har øke vært forståelse av det fysisk-biologiske rammeverket som er involvert i bevegelsen av marine planktonorganismer og deres tilpasninger til de fysiske egenskapene til sjøvann.

The proposed project will investigate the mechanisms behind the locomotion in marine planktonic larvae and their adaptions to the physical properties of seawater, where small sized animals have to overcome the constrains of living in a low Reynold's number system. In the initial two years of the project, the young researcher will be integrated in the working group of Professor Thomas Kiørboe at the Technical University of Denmark, and in the final year he will return to his home institution in Norway, the University of Bergen. In the proposed project the mechanisms behind the locomotion in small marine organisms will be investigated using barnacle larvae as model organisms. Barnacles are popular models for the study of larval development and are excellent organisms for experiments due to their abundance and ability to be reared under laboratory conditions. In a comparative approach between different species, larvae will be investigated for swimming methods, kinematics, and fluid flow around the larvae, and their adaptions to the physical properties of seawater. Larval swimming behaviour and mechanisms will be investigated in controlled laboratory experiments using state of the art high-speed video microscopy and micron resolution particle image velocimetry (micro-PIV), a technique that rapidly evolved in recent years. Scanning Electron Microscopy will be utilized to study the morphological fine structures used for active propulsion and passive structures that optimize hydrodynamics.