Потребителски вход

Запомни ме | Регистрация
Постинг
22.05 09:56 - Това насекомо има единствените механични съоръжения, които някога са се намирали в природата
Автор: zahariada Категория: Други   
Прочетен: 105 Коментари: 0 Гласове:
2

Последна промяна: 22.05 09:58


  Това насекомо има единствените механични съоръжения, които някога са се намирали в природата Малкото скачащо насекомо Issus coleoptratus използва зъбни зъбни колела, за да синхронизира точно ударите на задните си крака, докато скача напред

image: https://thumbs-prod.si-cdn.com/veoodFDD7OMI1egSvm5B0yvuF30=/800x600/filters:no_upscale()/https://public-media.si-cdn.com/filer/Surprising-Science-nature-gears.jpg

image
Малкият скачащ насекомо Issus coleoptratus използва зъбни зъбни колела (увеличени по-горе с електронен микроскоп), за да синхронизира точно ударите на задните си крака, докато скача напред. (Всички снимки предоставени от Malcom Burrows) От Джоузеф Стромберг SMITHSONIAN.COM 
12 СЕПТЕМВРИ 2013 Г.




Доколкото ни е известно, механичните зъбни колела - дори и по-големи по размер зъби, нарязани на две различни въртящи се повърхности, за да ги заключат заедно, докато се въртят - е изобретен някъде около 300 г. пр.н.е. от гръцката механика, която е живяла в Александрия. От вековете, простата концепция се е превърнала в крайъгълен камък на съвременните технологии, позволяващи всякакви машини и превозни средства, включително автомобили и велосипеди.

 

Както се оказва, въпреки това, три милиметровото скачащо насекомо, известно като Issus coleoptratus,  ни победи в това изобретение. Малкълм Бъроуз и Грегъри Сътън, двама биолози от университета в Кеймбридж във Великобритания, откриха, че непълнолетните от видовете имат сложна предавателна система, която заключва задните им крака заедно, позволявайки и двете части да се въртят в същия момент, причинявайки малки същества скочат напред.

image: http://blogs.smithsonianmag.com/science/files/2013/09/burrows2HR.jpg

image

Issus coleoptratus

image: http://blogs.smithsonianmag.com/science/files/2013/09/burrows3HR.jpg

image

Зъбните колела са разположени на горния сегмент на всеки от задните крака на насекомото

Смята се, че откритието, публикувано днес в  Science , е първата функционална система, която някога е била открита в природата. В Европа и Северна Африка се срещат насекоми от рода Issus  , които обикновено се наричат ​​"растителни". Бъроуз и Сътън използват електронни микроскопи и високоскоростни видеозаписи, за да открият съществуването на предавките и да определят точната му функция.

Причината за предавките, казват те, е координация: За да скочиш, двата задни крака на насекомите трябва да се движат напред точно по същото време. Тъй като и двамата се движат странично, ако някой от тях се удължи малко по-рано от другия, щеше да избута насекомото отдясно или наляво, вместо да скочи право напред.

Предавката е елегантно решение. Високоскоростните видеоклипове на изследователите показаха, че съществата, които скачат със скорост по-висока от 8,7 мили в час, наклониха задните си крака в позиция на скок, след това се придвижват напред, като всяко движение се движи в рамките на 30 микросекунди (това е 30  милионни от секундата) ) на другата.

Силно назъбените зъбни колела в краката им позволяват това да се случи. "В  Исус , скелетът се използва за решаване на сложен проблем, който мозъка и нервната система не могат да направят ," каза Бъроуз в  изявление за пресата .

Зъбците са разположени в горната част на задните крака на насекомите (на сегменти, известни като трохантера) и включват 10 до 12 конусни зъба, всеки около 80 микрометра широк (или 80 милионни от един метър ). Във всички изучени бункери на  Иссус  на всеки заден крак имаше същия брой зъби, а зъбните колела се затваряха спретнато. Зъбите имат дори филетни извивки в основата, дизайн, вграден в механични зъбни колела, защото намалява износването във времето.

За да потвърдят, че предавките изпълняват тази функция, изследователите извършили чист (макар и болезнен) трик с някакъв мъртъв  Исус . Те ръчно повдигнаха краката си назад в позиция на скок, след това електрически стимулираха основния скок на мускулите в единия крак, така че кракът да се удължи. Тъй като беше въртящ се заключен от зъбните колела, другият нестимулиран крак също се движеше и мъртвото насекомо скочи напред.

Основната загадка е фактът, че възрастните от един и същ вид насекоми нямат никаква предавка - тъй като младежите растат, а кожата им се отдалечава, те не успяват да възстановят тези зъби, а краката на възрастните са синхронизирани с алтернативен механизъм ( серия от издатини се простират от двата задни крака и притискат другия крак в действие).

Бъроуз и Сътън предполагат, че това може да се обясни с нестабилността на предавките: ако един зъб се счупи, той ограничава ефективността на дизайна. Това не е толкова голям проблем за непълнолетните, които многократно преливат и растат нови зъби преди зряла възраст, но за зрелия Issus подмяната на зъбите е невъзможна - оттук и алтернативното споразумение.

Налице са съоръжения, подобни на зъбни колела, които преди са били открити на други животни (като бодливата костенурка  или грешката на колелото ), но те са чисто декоративни. Това изглежда е първият естествен дизайн, който механично функционира като нашите системи.

"Обикновено мислим, че зъбните колела са нещо, което виждаме в машината, проектирана от човека, но открихме, че това е само защото не сме изглеждали достатъчно силно", каза Сътън. - Тези предавки не са проектирани; те са еволюирали - представляващи високоскоростни и прецизни машини, разработени за синхронизиране в животинския свят. "


Read more: https://www.smithsonianmag.com/science-nature/this-insect-has-the-only-mechanical-gears-ever-found-in-nature-6480908/#H834HFbSZe1u4gzm.99
Give the gift of Smithsonian magazine for only $12! http://bit.ly/1cGUiGv
Follow us: @SmithsonianMag on Twitter



Гласувай:
2
0



Спечели и ти от своя блог!
Няма коментари
Търсене

За този блог
Автор: zahariada
Категория: Политика
Прочетен: 25115430
Постинги: 13566
Коментари: 18067
Гласове: 24331
Архив
Календар
«  Юни, 2019  
ПВСЧПСН
12
3456789
10111213141516
17181920212223
24252627282930