界面跑动-翻滚运动助力Rhagovelia在流动环境中提升捕食效率

为解决淡水水黾(Rhagovelia oriander)运动策略的生态学意义问题，研究人员通过野外观察与实验室流场模拟实验，首次揭示该昆虫采用二维跑动-翻滚运动(run-and-tumble)，其30.7±9.3 mm的直线跑动后伴随侧向翻滚的行为能显著提升快速流场中食物颗粒的捕获率。该发现为跨物种趋同进化提供了毫米级生物范例，对仿生机器人算法开发具有启示意义。

　　

淡水水黾(Rhagovelia oriander)作为美洲溪流中的特化昆虫，其水面滑行运动展现出与大肠杆菌(Escherichia coli)相似的关联随机行走模式。研究团队通过流场发生装置(flow mill)系统分析发现，该物种采用独特的二维跑动-翻滚运动策略：直线跑动平均距离达30.7±9.3毫米后，会进行特征性侧向翻滚。计算机模拟(in-silico simulation)证实，这种非线性运动模式能使食物颗粒遭遇率提升147%，尤其在高速流场条件下优势显著。该研究首次在毫米级生物中报道了这种微观生物常见的运动策略，揭示了跨物种(从微生物到节肢动物)运动生态学的惊人趋同性，为环境自适应机器人 locomotion算法提供了新的生物灵感源。