Ученым удалось обнаружить у насекомого простейший механизм зубчатой передачи, который всегда считался чудом инженерной мысли человека. Миниатюрное создание природы не умеет летать, но зато очень быстро прыгает — и всё благодаря шестерёнкам.

— Когда нам говорят о зубчатой передаче, мы сразу же вспоминаем велосипеды и машины. Но я никогда бы не подумал, что речь идёт о животном, — говорит нейробиолог и биомеханик Малкольм Барроуз (Malcolm Burrows) из Кэмбриджского университета.

Удивительное насекомое – прыгучая цикадка Issus coleoptratus обитает на территории Северной Америки и Европы. По словам исследователей, она может развивать скорость выше, чем автомобиль «Феррари».

В отличие от кузнечиков, чьи лапки расположены по бокам от туловища, у I. coleoptratus они находятся под телом. Из-за этого у нее возникает проблема. Если кузнечик может подпрыгнуть, оттолкнувшись одной ногой, и сохранить баланс, то I. coleoptratus после такого трюка, казалось бы, должен вращаться вокруг своей оси. Однако этого не происходит: насекомое координирует свои движения удивительно слаженно.

Чтобы рассмотреть все движения в деталях, Барроуз и его коллеги засняли прыжок нимфы I. coleoptratus на высокоскоростную камеру, которая снимает по 30 тысяч кадров в секунду. Просмотр записи на небольшой скорости показал, что задние ноги отставали друг от друга с погрешностью не более чем в 30 микросекунд (миллионных долей секунды). Интересно, что передача нервного импульса от конечности к мозгу или в обратном направлении занимает намного больше времени.

Нервная система I. coleoptratus слишком медленно работает, чтобы синхронизировать движения задних лап. Поэтому проблема была решена за счет создания зубчатой передачи. В каждом кадре высокоскоростной съёмки исследователи разглядели зубчатые колёса на обеих задних лапах.

Как пишут учёные в журнале Science, каждое колёсико имеет по 12 зубов. Этот механизм обеспечивает мгновенную и очень эффективную синхронизацию конечностей. Причем работает такая система только у нимф (личинок), но не у взрослых цикадок.

— Их природный механизм очень похож на наш рукотворный. Немного обидно, что I. coleoptratus эволюционировали до зубчатой передачи миллионы лет назад, а мы её изобрели относительно недавно, — говорит Барроуз.

Вероятно, это далеко не последнее открытие такого рода. Коллеги Барроуза, не принимавшие участия в работе, убеждены, что всё, что человек создал своими руками, природа предусмотрела уже очень давно. Нужно только правильно посмотреть.

Автор фото и видео — Malcolm Burrows. По материалам Вести.Ru

 Расскажите об этом своим друзьям: