Фото дня. Шестерня в насекомом.

Шестерня в суставе насекомого цикада Иссе является первым примером биологической “передачи”. Фото: Малкольм Берроуз

Каждый зуб в шестернях имеет скругленные углы в тех местах, где он встает в пазы противоположного зубчатого колеса. Этот же принцип используется и в искусственных зубчатых колесах, и предназначен он для поглощения ударной силы во время движения, чтобы не срезались зубья.

Ученые объединили анатомический анализ с высокоскоростным видео, чтобы запечатлеть точные движения шестеренок, напоминающих те, что используются в велосипедах или коробке передач автомобиля.

Профессор Малкольм Берроуз из Кембриджского университета, автор исследования:

«Зубья шестерней противоположных задних ног соединяются друг с другом, чтобы обеспечить практически полную синхронность движения ног – разница движения всегда составляет лишь 30 миллионных долей секунды. Настолько высокую синхронизацию невозможно достичь с помощью нервной системы, так как нервные импульсы занимают слишком много времени для чрезвычайно точной координации, необходимой для совершения прыжка. С появлением механической передачи Иссе может посылать нервные сигналы своим мышцам, производя при этом примерно такое же количество силы: то есть, если одна конечность начинает движение, автоматически задействована и вторая, тем самым создается абсолютная синхронность. В Иссе скелет используется для решения сложной проблемы, которую мозг и нервная система решить не в силах. Это подчеркивает важность изучения свойств скелета в том, как производится движение.»


Шестерни можно увидеть только у молодых особей Иссе, так как они утрачиваются, когда насекомое превращается во взрослую форму. Ученые считают, что это происходит потому, что шестерни не восстанавливаются после линьки, когда весь скелет претерпевает изменения. Каждое зубчатое колесо у молодой особи Иссе составляет 400 микрометров в длину и имеет 10-12 зубьев, тем самым создавая передаточное отношение 1:1.

Однако есть примеры, по-видимому, декоративных зубчатых колес в животном мире: на панцире черепахи или на спинке насекомого Arilus cristatus. Шестерни с функциональной ролью до сегодняшнего дня оставались неизвестными науке и считались исчезнувшими в процессе эволюции.

machinery in nature

Источник: http://www.okdzks.com/page.php?id=543

 

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *