Биологическая форма механической передачи была обнаружена у мелких насекомых семейства кузнечиков. Впервые в истории ткань, похожая на булавочное колесо, была обнаружена у любого животного.
Насекомые, о которых идет речь, часто встречаются в садах по всей Европе. Они похожи на зеленые листья, поэтому их часто можно увидеть только во время прыжка. В суставах задних ног молодых особей были обнаружены ткани, напоминающие булавочные колеса.
Issus coleoptratus
Редуктор помогает насекомому синхронизировать конечности для прыжка и следить за тем, чтобы обе мышцы двигались с одинаковой угловой скоростью, обеспечивая точный прыжок без нарушения направления полета. Таким образом, насекомому удается добиться идеальной синхронизации своих ног, которые при прыжках двигаются со скоростью 5 метров в секунду!
Такой точности невозможно достичь с помощью нервной системы, поскольку нервные импульсы передают информацию слишком долго и не могут достичь такой точности.
Насекомое может дать сигнал мышце, которая инициирует движение и запускает механизм. Взаимосвязанные ткани производят идеально синхронизированное движение, затрачивая гораздо меньше энергии, чем потребовалось бы при использовании только мышечной силы. В результате может быть достигнут сильный и точный прыжок.
Фото © Burrows/Sutton
Интересно, что этот механизм был замечен только у молодых особей. У взрослых особей механизм атрофируется по мере того, как насекомое проходит стадии развития. Сбрасывая дряхлую старую линьку, она поэтапно превращается во взрослую особь. Неизвестно, почему этот механизм исчезает.
Однако ученые подчеркивают, что система функционирует до тех пор, пока все зубцы в колесе остаются на месте. В случае выхода из строя одного из них эффективность всей системы снижается. Если ювенильная особь способна воспроизводить отсутствующие зубы на последовательных стадиях трансформации и регенерации, то взрослая особь — нет.
Открытие показывает, что зубчатые механизмы, ранее считавшиеся исключительно человеческим изобретением, имеют прецедент в эволюции животных.
Более подробную информацию об открытии можно найти на сайте Кембриджского университета.
