Природа изобрела шестерёнки раньше человека

Природа изобрела шестерёнки раньше человека

Вопреки устоявшемуся мнению людей о том, что этот механизм вращения – плод изобретательности человека, найденный пример использования шестерёнок в природе подтверждает обратное. Issus coleoptratus – насекомое, прыгающее по листве в садах Европы, имеет изогнутые зубчатые полоски на суставах задних ног, которые вращаются для синхронизации его конечностей при подготовке к прыжку.
Открытие показывает, что механизмы передачи, которые ранее считались выдумкой человека, имеют эволюционный прецедент. Ученые говорят, что это «первое наблюдение механической передачи в биологической структуре».

Благодаря сочетанию уникальной анатомии и высокой скорости движений, насекомое способно перемещаться в пространстве быстрыми темпами. Шестерёнки в его ногах напоминают механизм, из которого состоит велосипед или автомобиль с коробкой передач. Противоположные зубья задних ног таким же образом соединяются друг с другом.
313462
Для насекомого, передвигающегося за счет мощных скачков, такая система контроля движений необходима. Даже незначительное расхождение в синхронизации скоростей ног может привести к отклонению в движении. «С помощью нервной системы было бы невозможно контролировать полную синхронизацию, так как при координации нервными импульсами проходило бы слишком много времени» — рассказывает профессор Малкольм Берроуз, из департамента зоологии Кембриджа.

Используя механическую передачу, Issus посылает нервным сигналам мышц ровно столько импульсов, сколько необходимо для начала идеально синхронизированного прыжка. По словам профессора Барроуз, в данной ситуации мы видим тот случай, когда нервная система и мозг не могут регулировать процесс движения, а вся ответственность падает на скелет. «Это показывает, что во многих случаях свойства и строение скелета намного важнее, чем мы могли себе представлять ранее» — говорит Барроуз.

Интересен факт, что по достижению совершеннолетия Issus теряет механизм задних конечностей. Если одно из зубьев шестеренки повреждено, система перестает правильно функционировать. По всей видимости, тогда как в молодом возрасте поломки в шестерне устраняются регенерацией, в период зрелости они становятся необратимыми. Хотя в животном мире есть примеры декоративных приспособлений и механизмов в форме винтов, зубчатый шестерёночный механизм не встречался до обнаружения несовершеннолетнего Issus.

Автор

Запись опубликована 18 Сентябрь 2013 в разделе Новости