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

Группе ученых из Института эволюционной антропологии в Лейпциге (Германия) удалось расшифровать геном пещерного медведя Ursus deningeri из Испании. Это стало возможным, благодаря особой методике, позволяющей «улавливать» короткие цепочки ДНК длиной до 40 нуклеотидов, которые раньше ускользали от внимания исследователей. Возраст «прочитанного» медведя составляет примерно 300 тысяч лет – это самый древний расшифрованный геном животного, которое не находилось в вечной мерзлоте (замороженные ткани сохраняются намного лучше) . Восстановление структуры митохондриальной ДНК позволило вычислить возраст и прояснить родственные связи с другими подвидами пещерных медведей. Ursus deningeri оказался близким родственником «классического» пещерного медведя Ursus spaeleus и его родича Ursus ingressus.

Оригинальная статья: Jesse Dabneya, Michael Knappb, Isabelle Glockea, Marie-Theres Gansaugea, Antje Weihmanna, Birgit Nickela, Cristina Valdioserad, Nuria Garcíad, Svante Pääboa, Juan-Luis Arsuagad, Matthias Meyera Complete mitochondrial genome sequence of a Middle Pleistocene cave bear reconstructed from ultrashort DNA fragments // PNAS 2013.- doi: 10.1073/pnas.1314445110