Чудеса механики суставов насекомых.
Вряд ли кому в голову придет мысль о том, что винт с гайкой и шестерни передаточных механизмов придумал не человек, а Природа. Тем не менее, это именно так:
Винт с гайкой - прекрасный пример изобретательности человеческого ума. Как крепеж. Природе крепеж не нужен. Ей нужна подвижность соединений. И она изобрела сустав. А винт с гайкой придумывать не стала. Казалось бы...
Но недавно томография суставов жуков-долгоносиков показала, что в них явно виден элемент винтового соединения элементов конечностей. Но не с функцией крепежа, а с функцией периодического ввинчивания-вывинчивания при движении жука. В увеличенном виде такой сустав имеет вид:
Такой сустав позволяет отклонять лапы жуков от вертикального положения на недоступные для обычных суставов 130 градусов.
Спросите любого инженера - кто и когда изобрел зубчатое сцепление? В просторечии - шестеренки. Особо вдумчивые сошлются на древних греков. Или даже на египтян или шумеров. Но будут не правы. Правильный ответ - природа и многие десятки миллионов лет назад. Смотрите:
Именно так устроен "привод" задних конечностей мелких прыгающих насекомых семейства Issidae. Наблюдая за прыжками личинок этих насекомых, которые обитают на деревьях по всей Европе, биологи задумались, как животным удается двигать задними конечностями почти одновременно? Скоростная видеосъемка показала, что обе ноги начинают движение синхронно, с рассогласованием менее чем в одну микросекунду (миллионную долю секунды!).
Чтобы совершить большой прыжок, насекомое вводит в зацепление зубья одной ноги с ответной частью другой и распрямляет конечности с минимальным рассогласованием по времени. Такую синхронизацию было бы невозможно достичь благодаря нервной системе, так как импульсы идут слишком долго для требуемой координации движений.
Интересно, что шестерни наблюдаются только у нимф насекомых, они исчезают при превращении их во взрослую особь. Зубья шестерней обновляются при каждой линьке и исчезают после последней.
Хороший удар по гордыне человеческой. Не правда ли?
публикуется с согласия автора - https://moralg.livejournal.com/1402687.html