The Census of Marine Life: Understanding Marine Biodiversity Past, Present and Future El Censo de la Vida Marina: Comprendiendo la Biodiversidad Marina - Pasada, Presente Y Futura

As an overview provided to the South American Workshop on Marine Biodiversity, this article presents the unique collaborative approach of the Census of Marine Life (CoML) to increasing our knowledge of the abundance, distribution and diversity of marine life throughout the world's oceans. Five elements comprise the foundation of the research program, providing information and methods useful for enhancing our understanding of marine biodiversity, both historically and today, and making sound predictions of biological diversity in the future. (1) A series of initial field projects will demonstrate techniques or technologies to be applied to future studies. Some of these will test new technologies in well-known areas of the ocean, but most will take place in poorly known regions where both new and existing methods of surveying marine life will yield new information. (2) The Ocean Biogeographic Information System will make CoML and independent biological data accessible by serving as a single entry point to a distributed federation of databases. It will also provide tools for all users to create visualizations of the distribution and abundance of organisms together with environmental parameters in three dimensions. (3) Through the History of Marine Animal Populations, the historical component of the CoML, biologists and marine historians will mine and analyze historical records dating before human impact on the ocean became significant. (4) Exploring and documenting the multitude of ocean life accessible today requires advanced technology, and the CoML is working with the Scientific Committee on Oceanic Research Working Group on New Technologies for Observing Marine Life to move recent technological advances for observing marine life into the field. (5) The Future of Marine Animal Populations program will demonstrate and develop modeling approaches to hindcasting and forecasting changes in global biodiversity in response to fishing, pollution, and climate change.<br>Este artículo presenta el enfoque cooperativo único del Censo de la Vida Marina (CoML) para aumentar nuestros conocimientos de la abundancia, distribución y diversidad de la vida marina en los océanos del mundo como una vista general que fue presentado al Taller Sudamericano de Biodiversidad Marina. La base del programa de investigación está basada en cinco elementos, los cuales proveen información y metodologías que son útiles para mejorar nuestro entendimiento, histórico y actual, de la biodiversidad marina y predicen la biodiversidad a futuro de forma confiable. (1) Una serie de proyectos iniciales en terreno demostrarán las técnicas o tecnologías a aplicar en estudios futuros. Algunos de estos proyectos comprobarán nuevas tecnologías en áreas del océano que son bien conocidas, pero la mayoría de los proyectos serán realizados en regiones poco conocidas, donde la aplicación de metodologías para el estudio de la vida marina, tanto nuevas como existentes, rendirán nueva información. (2) El Sistema de Información Biogeográfico del Océano hará que los datos de CoML y otros datos independientes estén disponibles al funcionar como un punto de entrada único para una federación distribuida de bases de datos. Además, proveerá herramientas para que todo usuario pueda crear visualizaciones de la distribución y abundancia de los organismos en conjunto con los parámetros ambientales en tres dimensiones. (3) A través de la Historia de Poblaciones de Animales Marinos, el componente histórico del CoML, los biólogos e historiadores marinos extraerán y analizarán los registros históricos desde antes que el impacto humano en el océano fuera significante. (4) Hoy en día, la exploración y documentación de la multitud de vida oceánica accesible requiere tecnología avanzada. A tales fines, el CoML trabaja en conjunto con el Comité Científico del Grupo de Trabajo de la Investigación Oceánica en Tecnologías Nuevas para la Observación de la Vida Marina con el fin de colocar en terreno los avances tecnológicos en la observación de la vida marina. (5) El programa Poblaciones de Animales Marinos a futuro demostrará y desarrollará los enfoques de modelaje para revelar, hacia el pasado y el futuro, los cambios en la biodiversidad global como respuesta a la pesca, la contaminación y el cambio climático

The role of optimal vortex formation in biological fluid transport

Animal phyla that require macro-scale fluid transport for functioning have repeatedly and often independently converged on the use of jet flows. During flow initiation these jets form fluid vortex rings, which facilitate mass transfer by stationary pumps (e.g. cardiac chambers) and momentum transfer by mobile systems (e.g. jet-propelled swimmers). Previous research has shown that vortex rings generated in the laboratory can be optimized for efficiency or thrust, based on the jet length-to-diameter ratio (L/D), with peak performance occurring at 3.5<L/D<4.5. Attempts to determine if biological jets achieve this optimization have been inconclusive, due to the inability to properly account for the diversity of jet kinematics found across animal phyla. We combine laboratory experiments, in situ observations and a framework that reduces the kinematics to a single parameter in order to quantitatively show that individual animal kinematics can be tuned in correlation with optimal vortex ring formation. This new approach identifies simple rules for effective fluid transport, facilitates comparative biological studies of jet flows across animal phyla irrespective of their specific functions and can be extended to unify theories of optimal jet-based and flapping-based vortex ring formation