Блуждающие саламандры прославились умением парить высоко над деревьями прибрежных лесов, однако то, как эти миниатюрные амфибии совершают посадку и взлет, до сих пор не ясно. Новое исследование, опубликованное в журнале Journal of MorphologyИсследования показывают, что ответ на этот вопрос может быть связан с удивительным механизмом: пальцы конечностей, получающие питание от крови. обнаружила, что блуждающие саламандры (Aneides vagransМогут оперативно заполнять, удерживать и удалять кровь из кончиков пальцев конечностей для улучшения прикрепления, отцепления и перемещения в древесной среде.
Исследование открывает новый физиологический механизм у саламандр и важен для создания биоинспирированных конструкций.
Понимание работы конечностей саламандры может способствовать созданию клея, протезов и роботизированных конечностей человека.
«Клеи, вдохновлённые гекконами, уже дают возможность повторно использовать поверхности без потери липкости», — отмечает Кристиан Браун, ведущий автор исследования и постдоктор интегративной физиологии и нейронаук. «Понимание пальцев конечностей саламандры может привести к такому же прорыву в технологиях крепления».
Саламандры рода Aneides Много лет ученых занимали квадратные кончики пальцев и ярко-красные кровяные «озера», видимые под полупрозрачной кожей. Считалось, что эти особенности способствуют насыщению организма кислородом, однако доказательств этому не имело.
Во время работы над документальным фильмом Браун обратил внимание на необычное поведение саламандр во время съемок.
Это позволяет асимметрично регулировать давление, улучшая сцепление с неровными поверхностями, такими как кора деревьев. Удивительно, но кровь, приливающая к кончику пальца перед его отрывом, помогает саламандрам отсоединяться, а не прикрепляться. Слегка раздувая кончик пальца, саламандры уменьшают площадь поверхности, соприкасающейся с поверхностью, на которой они находятся, минимизируя энергию, необходимую для того, чтобы отцепиться. Такая ловкость очень важна для перемещения по неровным и скользким поверхностям пологого красного дерева и для безопасного приземления при прыжках между ветвями.
Во время подъема по секвоя, когда 18 пальцев ног крепятся к коре, эффективность отделения без травм кончиков пальцев приобретает огромную важность, отмечает Браун.
Исследования могут дать результаты, выходящие за рамки. Aneides vagransАналогичные сосудистые образования присутствуют и у других видов саламандр, включая водных, что указывает на возможную общую систему регулирования жесткости пальцев, которая может выполнять различные функции в зависимости от среды обитания. В последующем Браун с соратниками собираются расширить исследование и выяснить механизм работы у разных видов саламандр в различных местообитаниях.
[Фото: William P. Goldenberg / Washington State University]