Многие членистоногие — превосходные прыгуны. Прыжки для них не только способ передвижения, но и средство избегания хищника. С помощью цифровых высокоскоростных камер эволюционный биолог и биоинженер из США изучили поведение ногохвосток и выяснили, что
этот вид вращается быстрее любых других животных на Земле. Полученные знания пригодятся в робототехнике.
Ногохвостки, или коллемболы (CollembolaЭто класс мелких членистоногих с числом видов около восьми тысяч. В природе это один из самых обычных классов членистоногих.
У ногохвостов есть интересная особенность: высоко прыгать и быстро вращаться. Делают это так мастерски, что кажется, будто выполняют умопомрачительные акробатические этюды с невероятной скоростью и точностью. Такая способность позволяет животным не только стремительно передвигаться, но и спасаться от хищников.
У ногохвостки на брюшке есть прыгательная вилочка. фуркаС помощью гидравлики она резко распрямляется, а животное, размером около миллиметра, может подпрыгнуть на полметра для быстрой увертки от хищника.
В воздухе прыгуны вращаются, не имея гирокомпаса, и садится где угодно. Для переворачивания ногохвостки применяют специальную брюшную трубку — коллофорИз неё выделяется тягучая, как клей, маслянистая субстанция.
Эволюционный биолог Адриан Смит (Adrian Smithиз Университета штата Северная Каролина и биоинженер Джейкоб Харрисон Jacob HarrisonУченые из Технологического института Джорджии начали исследование движений ногохвосток во время прыжков. Исследователи пытаются определить число оборотов, совершаемых этими животными в воздухе после прыжка. Для эксперимента был выбран определенный вид ногохвосток. Dicyrtomina minuta.
Смит с Харрисом установили в лаборатории цифровые высокоскоростные камеры и фиксировали прыжки ногохвосток. Чтобы спровоцировать членистоногих на прыжки, исследователи направляли на них яркий свет и иногда подталкивали маленькой кисточкой.
В каждом прыжке миниатюрные акробаты отталкивались назад, описывая дугообразную траекторию. Расстояние такого отскока достигало 80 длины тела (102 миллиметра в горизонтали и 62 миллиметров по вертикали). Dicyrtomina minutaРекорд по скорости вращения сердца был установлен у данного вида и составлял до 368 оборотов в секунду.
Ученые будут изучать механику прыжков ногохвосток для применения знаний в робототехнике. Цель — создание миниатюрных машин, способных совершать сложные многократные прыжки без дополнительной стратегии восстановления. Такие устройства смогут преодолевать препятствия и применяться в спасательных работах во время стихийных бедствий или исследованиях опасных и труднодоступных территорий.
Более подробно о выводах американских учёных можно ознакомиться. ознакомиться в статье, опубликованной в журнале Integrative Organismal Biology.