У насекомых обнаружили механические шестерни на задних ногах

Комментариев: 0

Механизм на вращающихся шестернях, который встроен в задние ноги обычного прыгающего насекомого, позволяет ему прыгать с захватывающей скоростью.

Впервые какой-то механизм был обнаружен в живом существе, и это открытие может показать, что природа зачастую может обогнать нас в нашей инженерной игре. В этом случае эволюция произвела механизмы задолго до того, как люди додумались до того, как их строить.

«Мы всегда считали механизмы человеческим изобретением – и знакомы с ними в велосипедах и автомобилях, но никогда не ассоциировали их с животными», говорит Малкольм Барроуз, нейробиолог и биомеханик из Кембриджского университета. «Это очень простое и аккуратное решение для того, что в другом случае стало бы необычайно сложной проблемой».

В Северной Америке и Европе проживает насекомое, прыгающее по растениям под названием Иссус, которое не может летать, но способно подпрыгивать с впечатляющей мощью и скоростью, опираясь на свои две задние ноги. Взрослые насекомые, по словам Барроуза, способны ускоряться быстрее, чем Феррари.

В отличие от кузнечиков, чьи ноги расположены по бокам туловища, ноги Иссуса расположены под туловищем. Это создает проблему. В то время как кузнечик может оттолкнуться лишь одной ногой и все равно прыгнуть прямо, дельфациды, которые пытаются прыгнуть лишь одной ногой, начнут быстро вращаться вокруг оси тела. Вместе с этим, задние ноги насекомого движутся с отличной координацией.

Чтобы лучше понять этот механизм, Барроуз с коллегой Грегори Маттоном произвели съемку ускоренного видео, с захватом 30 000 кадров в секунду, Иссуса во время прыжка.

Съемки показали, что задние ноги насекомого всегда двигались с разницей в 30 миллисекунд одна относительно другой. 30 миллисекунд – это очень малое время для того, чтобы одиночный нервный импульс достиг мышц на ногах насекомого.

Учитывая то, что нервная система слишком медленна для синхронизации движения задних ног, насекомые выработали механическое решение. Совмещенные скоростные снимки открыли механические шестерни на задних ногах с десятком совмещенных зубьев, как сообщили в своем отчете ученые в журнале Science сегодня. Эти механизмы обеспечивают передачу усилия почти мгновенно от одной ноги к другой.

Механизмы – это довольно неожиданное открытие в насекомых, говорит Рональд Хой, нейробиолог из Корнуэльского унивреситета в Итаке. Однако эволюция зачастую демонстрирует удивительные решения для самых различных проблем.

«Я полагаю, что это в очередной раз говорит в пользу того, что ничто не ново под луной», говорит Хой. «Что бы мы не разрабатывали, если посмотреть на царство животных, вы сможете найти аналог».


Comments are closed.

ПОСЛЕДНИЕ НОВОСТИ: