Ученые обнаружили механические шестерни на ногах насекомых

Механизм с вращающимися шестернями, встроенный в задние ноги простого прыгающего насекомого, дает возможность ему прыгать на высочайших скоростях. Первый раз подобие такого механизма был найден в живом существе и такое открытие способно продемонстрировать, что природа порой может с легкостью обогнать человеческий разум в инженерном забеге.

В этой ситуации эволюция создала механизмы давно до того, как это сделали люди. Как говорил биомеханик и нейробиолог Кембриджского университета Малкольм Барроуз, люди всегда воспринимали механизмы в качестве продукта человеческой деятельности, но никогда не связывали их с животными. Это очень аккуратное и простое решение, позволяющее исключить сложности в ином случае. В Европе и Северной Америке проживает насекомое Иссус, способное прыгать на высокой скорости и очень мощно по растениям на своих задних ногах, но не способное летать.

Для лучшего понимания специфики этого механизма Барроуз со своим коллегой Грегори Маттоном отсняли съемку ускоренного видео с захватом 30 тысяч кадров в секунду прыжка Иссуса. По съемке было выявлено, что задние ноги Иссуса перемещались с разницей в 30 миллисекунд между друг другом. Это время – очень незначительное для того, чтобы нервный одиночный импульс дошел до мышц ног насекомого.

С учетом того, что нервная система очень медленна для нормальной синхронизации перемещения задних ног, насекомые смогли выработать решение с механическим уклоном. Скоростные совмещенные снимки продемонстрировали наличие механических шестерен на задних ногах с целым десятком совмещенных особых зубьев. Просмотрев все виды шестерен, можно определить, на какие именно похожи механические шестерни на задних ногах насекомого. Этот вывод был отражен учеными в журнале под названием Science. За счет этих механизмов обеспечивается передача между ногами прилагаемых усилий. Как отметил нейробиолог Рональд Хой, открытие механизмов у насекомых достаточно неожиданно. Но эволюция порой показывает невероятные решения для самых разнообразных проблем.

Как рассказывает Барроуз, взрослые особи способны набирать скорость выше, чем у Феррари. В сравнении с кузнечиками, у которых ноги размещены по бокам туловища, у Иссуса ноги расположены под самим туловищем. Это обеспечивает некоторые сложности. Кузнечик способен оттолкнуться только одной ногой и прыгать в прямом направлении. Дельфациды при попытке прыгать на одной ноге будут с высокой скоростью двигаться вокруг оси собственного тела. Кроме того, задние ноги такого насекомого очень координированы при движении.

Похожие записи

Компания Панасоник хочет быстро захватить весь мир самым новейшим смартфоном
Социологи установили разрыв между американскими учеными и потребителями
Третья часть научного потенциала России находится в Москве: Собянин
Россия назвала дату полета на Луну
В финансовом отчете Lenovo оказалось сокращение прибыли на 37%
Уникальный российский снегоход ТТМ-1901 поступил в армию