Шестерёнки впервые обнаружили в живом организме

Шестерёнки впервые обнаружили в живом организме

Большинство инженерных изобретений — результат подражания природе. Одни учёные пытаются воссоздать кожу человека, другие − сконструировать фасеточные глаза насекомых, третьи − не перестают удивлять своими роботами, ведущими себя как животные. Но чтобы природа стала подражать человеческим изобретениям — это уже какой-то абсурд.

Тем не менее, исследователи впервые обнаружили у насекомого простейший механизм зубчатой передачи, который всегда считался чудом инженерной мысли. Миниатюрное создание природы не умеет летать, но зато очень быстро прыгает — и всё благодаря шестерёнкам.

"Когда нам говорят о зубчатой передаче, мы сразу же вспоминаем велосипеды и машины. Но я никогда бы не подумал, что речь идёт о животном", — говорит нейробиолог и биомеханик Малкольм Барроуз (Malcolm Burrows) из Кэмбриджского университета.

Удивительное насекомое вида Issus coleoptratus обитает на территории Северной Америки и Европы. По словам исследователей, оно может развивать скорость выше, чем автомобиль "Феррари" (Ferrari).

В отличие от кузнечиков, чьи лапки расположены по бокам от туловища, у I. coleoptratus они находятся под телом. Из-за этого у последних возникает проблема. Если кузнечик может подпрыгнуть, оттолкнувшись одной ногой, и сохранить баланс, то I. coleoptratus после такого трюка начнёт вращаться вокруг своей оси. Однако этого не происходит: насекомое координирует свои движения удивительно слаженно.

Чтобы рассмотреть все движения в отдельности, Барроуз и его коллеги засняли прыжок I. coleoptratus на высокоскоростную камеру, которая снимает по 30 тысяч кадров в секунду. Просмотр записи на небольшой скорости показал, что задние ноги отставали друг от друга с погрешностью не более чем в 30 микросекунд (миллионных долей секунды). Интересно, что время передачи нервного импульса от конечности к мозгу или в обратном направлении занимает намного больше времени.

Нервная система насекомых I. coleoptratus слишком медленно работает, чтобы синхронизировать движения задних лап. Поэтому в процессе эволюции они "создали" для себя зубчатую передачу. В каждом кадре высокоскоростной съёмки исследователи разглядели зубчатые колёса на обеих задних лапах.

Как пишут учёные в журнале Science, каждое колёсико имело по 12 зубов. Этот механизм обеспечивает I. coleoptratus мгновенной и очень эффективной синхронизацией конечностей.

"Их природный механизм очень похож на наш рукотворный. Немного обидно, что I. coleoptratus эволюционировали до зубчатой передачи миллионы лет назад, а мы её изобрели относительно недавно", — говорит Барроуз.

Вероятно, это далеко не последнее открытие такого рода. Коллеги Барроуза, не принимавшие участия в работе, убеждены, что всё, что человек создал своими руками, природа предусмотрела уже очень давно. Нужно только правильно посмотреть.

Также по теме: Найдены сходства мышечной механики шмеля и человека Учёные открыли сходные эволюционные изменения у многих видов насекомых Энтомологи открыли у мух необычную связь между нейронами Тараканы научат роботов быть более устойчивыми Японцы создали гибридного робота, управляемого тутовым шелкопрядом

vesti.ru

Похожие новости:
ДНК вымершего животного разместили в живом организме
Австралийские биологи совместно с коллегами из США внедрили гены вымершего сумчатого волка в организм мыши и впервые в мире смогли понаблюдать за реакциями, которые вызывает ДНК вымершего вида в живом организме. "Это первый случай, когда ДНК от вымершего вида была использована для того, ..
2012-10-21 2025 0 Разное, интересное
0
Мышам пересадили человеческий гипофиз
Ученые вырастили из человеческих стволовых клеток гипофизарную ткань, способную секретировать гормоны. Пересаженная мышам с недостатком функциональности их собственного гипофиза, она восстановила у них нормальный гормональный обмен. Результаты работы публикует журнал Stem Cell Reports.Гипофиз — ключевой орган эндокринной ..
2016-06-15 1101 0 Разное, интересное
0
В подледном озере в Антарктиде обнаружили неизвестную форму жизни
Российские исследователи обнаружили в подледном озере Восток в Антарктиде неизвестную бактерию. Об этом РИА Новости во вторник, 4 октября, рассказал заведующий лабораторией криоастробиологии Петербургского института ядерной физики имени Б.П. Константинова Сергей Булат.По его словам, «в намерзшей на буровой коронке воде ..
2016-10-06 2049 0 Разное, интересное
0
Ученые Италии обнаружили ген долголетия у жителей Камподимеле
Группа ученых из римского университета "Ла Сапьенца" обнаружила ген долголетия у жителей Камподимеле - небольшого городка близ Рима. Оказалось, что секрет заключается в мутирующем гене, позволяющем избавляться от жиров в крови, защититься от инфаркта и прожить долгую полноценную жизнь Марчелло Арка, руководитель ..
2012-07-1 2019 0 Разное, интересное
0
Ученые определили биологическую причину ожирения
Американские ученые открыли белок, который напрямую управляет образованием жировых клеток в организме. Это открытие позволит лечить ожирение как биологическое явление, а не как поведенческое расстройство (связанное с перееданием). Исследование представлено в журнале FASEB Journal, а кратко о нем сообщает The Daily Mail. Белок ..
2014-12-29 2122 0 Разное, интересное
1
В кишечнике нашли манипулирующие мозгом человека бактерии
В кишечнике человека впервые обнаружены бактерии, которым для выживания необходимы выделяемые мозгом химические вещества. Об этом сообщает New Scientist.Филип Стрэндвиц (Philip Strandwitz) и его коллеги из Северо-восточного университета (Бостон) выяснили, что недавно открытый вид кишечных бактерий KLE1738 растет и размножается, ..
2016-07-04 1937 0 Разное, интересное
0
Опровергнуто доказательство существования инопланетных цивилизаций
Астрономы из Копенгагенского университета в Дании опровергли существование инопланетных цивилизаций, на наличие которых мог бы указывать органогалоген фреон. Оказалось, что этот газ находится возле относительно недавно зародившейся звезды IRAS 16293-2422 в созвездии Змееносца, а также в тонкой атмосфере кометы Чурюмова ..
2017-10-09 9649 0 Разное, интересное
1
На Земле нашли подтверждение возможной жизни на Европе
Геологи из США и Германии обнаружили новые свидетельства древней жизни в мантийных породах глубоко под морским дном. Как отмечают ученые, это является одним из подтверждений возможности существования жизни в подледных океанах спутников газовых гигантов, в частности Европы. Результаты своих исследований ..
2015-09-02 3661 0 Разное, интересное
2
Гляциологи впервые получили видео движения гигантских ледников Земли
Гляциологи впервые получили видео движения ледников одной из крупнейших горных систем Земли — Каракорума. Сделано оно в результате 25-летних орбитальных наблюдений. Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале The Cryosphere, а кратко о них сообщается на сайте Европейского космического агентства ..
2015-11-28 7084 0 Разное, интересное
1
Обитатель глубин рассказал учёным о секретах бессмертия
Крошечный пресноводный полип гидра давно вызывает огромный интерес учёных. Во многом он связан с тем, что это животное фактически бессмертно и не проявляет никаких признаков старения.  С биологической точки зрения необычное явление объясняется тем, что гидры размножаются почкованием и обладают ..
2012-12-12 2432 0 Разное, интересное
0
Гигантские вирусы назвали четвертой ветвью жизни
Ученые из Марселя обнаружили у гигантских вирусов геномные кассеты CRISPR, связанные с защитной функцией и наблюдаемые ранее у прокариот. Это, по мнению специалистов, позволяет отнести вирусы с CRISPR к промежуточным формам жизни (между бактериями и вирусами). Исследование опубликовано в журнале ..
2016-03-01 1543 0 Разное, интересное
0
У червей-паразитов нашли способность заражать человека раком
Паразитические ленточные черви запустили процесс формирования раковых клеток в организме 41-летнего колумбийского мужчины, в результате в его легких и лимфатических узлах начали развиваться злокачественные опухоли. О редком, но не исключительном случае болезни медики рассказали на страницах журнала New England Journal ..
2015-11-05 1305 0 Разное, интересное
1
Ученые сообщили о генетической опасности вегетарианства
Молекулярные биологи из Корнелльского университета (США) сообщили о негативных последствиях вегетарианской диеты. Ученые получили прямые доказательства повышения риска развития у ее приверженцев рака толстой кишки и сердечно-сосудистых заболеваний. Исследование опубликовано в журнале Molecular Biology and Evolution.Воспалительные процессы ..
2016-03-31 1853 0 Разное, интересное
0
Ученые обнаружили ген отвечающий за режим сна
Наверное, каждому известно, что все люди по своему биологическому ритму делятся на три категории: так называемые "жаворонки", "совы" и "голуби". "Жаворонки" - это те, кто без особых проблем рано встает, но и рано ложится спать. "Совы" - это люди, которые спят до позднего утра (а то и до обеда), и, соответственно, поздно ложатся ..
2016-02-10 1178 0 Разное, интересное
0
Названы восстанавливающие ДНК человека физические упражнения
Американские и бразильские медики назвали эффективный способ запуска прижизненной реконструкции ДНК человека. Соответствующее исследование опубликовано в журнале Experimental Physiology, кратко о нем сообщает EurekAlert!Одноразовой тренировки на выносливость достаточно, как показали ученые, для того, чтобы запустить экспрессию генов, ответственных ..
2017-02-09 8804 0 Разное, интересное
0