Особенности термотаксиса в жидкой среде

Таксис - естественное сопротивление, которое живой организм вырабатывает на стимулы, такие как гравитация (гравитаксис), свет (фототаксис), химические вещества (хемотаксис) и т.д. Термотаксис - это движение микроорганизмов по направлению к температурному стимулу или от него, которое создает термотактическую модель поведения в природе. Примерами могут служить движение слизней Dictyostelium slugs , терморегуляция пчел, поведение круглых червей (в частности Caenorhabditis elegans ), поведение спермы человека и животных и то, как ведут себя коллоидные частицы. Были предложены множественные математические модели для исследования термотаксиса. Главная цель данной статьи - спрогнозировать начало термотактической конвекции в жидкой среде, используя анализ линейной устойчивости. Наиболее распространенными системами, в которых термотактические модели создаются живыми организмами, являются биологические системы. Этот вид таксиса проявляется в различии в направлениях движений микроорганизмов, имеющих общий вектор движения в виде стимула-градиента, и может быть математически обобщен в виде таксиса, основанного на градиенте. Результаты анализа линейной устойчивости показывают, что термотактическая конвекция аналогична классической тепловой конвекции, при нагреве постоянной температурой, когда число Пекле мало и существует важное условие сверхстабильности, при котором коэффициент диффузии клеток микроорганизмов выше, чем коэффициент термодиффузии. В дальнейшем планируется примененить этот анализ к проблемам вредного цветения водорослей.