Чому таргана важко розчавити, наука і життя
Чому таргана важко розчавити
Особливе пристрій екзоскелета дозволяє комахою витримувати сильний тиск і залишатися в живих при ударах і зіткненнях.
Чи легко розчавити таргана? Звичайно, якщо на нього наступити з усієї сили, то ніяких шансів у таргана вже не буде, але от якщо кинути в нього якимось предметом, то нерідко трапляється, що він навіть після прямого попадання тікає, як ні в чому не бувало. І це стосується не тільки тарганів - напевно багато замислювалися, чому комахи такі ударостійким. Особливо часто таке питання виникає при вигляді бджіл, ос, мух, метеликів: вони адже раз у раз на щось натикаються - на листя, на стебла, на стіни, постійно б'ються в скло, намагаючись знайти вихід з дому - але ніякої шкоди подібні зіткнення їм, схоже, не несуть.
Робот-тарган, здатний витримувати сплющування і при цьому пересуватися. (Фото PolyPEDAL Lab UC Berkeley.)
Пристрій екзоскелета дозволяє тарганам протискуватися навіть в самі вузькі щілини. (Фото PolyPEDAL Lab UC Berkeley.)
Секрет комах (і, очевидно, інших членистоногих) - в особливих властивостях їх екзоскелета, описаних дослідниками з Каліфорнійського університету в Берклі в статті в PNAS. Каушик Джаярам (Kaushik Jayaram) і Роберт Фулл (Robert Full), експериментуючи з тарганами Periplaneta americana. виявили, що при висоті тіла в 9 мм вони здатні протиснутися в щілину розміром всього 3 мм.
Спочатку комахи обмацують діру антенами, потім пропихують в неї голову і передні лапи, а потім починається найцікавіше - їх тулуб сплющується настільки, що легко може пройти в отвір, яке набагато менше самого таргана; вся процедура займає менше двох секунд, тобто ніяких тривалих зусиль тут не потрібно. Схожий фокус здатні проробляти тільки восьминоги (з поправкою, звичайно, на різницю в розмірах між ними і тарганами), але зауважимо - у восьминогів взагалі немає ніякого жорсткого скелета, ні зовнішнього, ні внутрішнього. А у тарганів є.
Хитрість в тому, що покриви членистоногих одночасно і тверді, і м'які, їх екзоскелет складається з пластин, з'єднаних еластичними мембранами - таке з'єднання дозволяє їм заходити один на одного при стисненні. Крім того, гнучкість самих пластин дозволяє їм, згинаючись, не ламатися, а передавати енергію деформації до ніг, ноги ж, хоча і виявляються при сплющуванні вивернутими, все ж рухають комаха вперед - на їх гомілках сидять шипики, які дозволяють відштовхуватися від поверхні. Грубо кажучи, таргана можна легко сплюснути, але тому ж його і важко розчавити.
Повторимо, що таргани тут не є щось виняткове - місяць тому на конференції Товариства інтегративної та порівняльної біології дослідники з Гарварду зробили доповідь про бджіл і ос, в якому також говорилося про твердість і пружність їх екзоскелета. Зокрема, з'ясувалося, що при зіткненні в польоті з якою-небудь перешкодою тіло бджоли або оси спрацьовує, як пружина, так що комаха відскакує назад; удар при цьому, зрозуміло, пом'якшується. А в їх крилах є «заплатки» з еластичного білка резіліна, який теж може «пружинити», тим самим захищаючи крила від механічних пошкоджень. (У джмелів ж, на відміну від ос і бджіл, все влаштовано трохи інакше - судини в крилах джмеля сидять близько до тіла, і тому кінці крил можуть вільно гнутися в зіткненнях з чимось твердим.)
Читайте також:
