5 miesięcy temu

Wykryto koła zębate w żywych organizmach!

Biologiczna forma przekładni mechanicznej została wykryta u małych owadów z rodziny planthoppers. Tkanka przypominająca koła zębate została po raz pierwszy w historii zaobserwowana u jakiegokolwiek zwierzęcia.

close-up-of-the-first-mechanical-gear-ever-found-in-nature-3

Owady, o których mowa popularnie występują w ogrodach w całej Europie. Wyglądem przypominają zielone liście, dlatego często zobaczyć je można dopiero gdy skaczą. Tkanki, przypominające koła zębate zaobserwowano w stawach tylnych nóg, młodych osobników.

close-up-of-the-first-mechanical-gear-ever-found-in-nature-1

Issus coleoptratus

Przekładnia pomaga owadowi zsynchronizować kończyny do skoku i upewnić się, że oba mięśnie poruszać będą się z tą samą prędkością kątową, zapewniając precyzyjny skok bez zakłócenia kierunku lotu. Tym sposobem udaje się owadowi osiągnąć idealną synchronizacje nóg, poruszających się w momencie skoku z prędkością 5 metrów na sekundę!

close-up-of-the-first-mechanical-gear-ever-found-in-nature-1

Taka precyzja byłby niemożliwa do osiągnięcia przy użyciu systemu nerwowego, ponieważ impulsy nerwowe potrzebują zbyt dużo czasu do przesyłania informacji i nie są w stanie osiągać takiej precyzji.

Owad może dać sygnał do mięśnia, który inicjując ruch, wyzwala mechanizm. Zazębiające się tkanki wytwarzają idealnie zsynchronizowany ruch przy użyciu o wiele mniejszej energii niż byłoby to konieczne przy użyciu tylko siły mięśni. W efekcie udaje się osiągać mocny i precyzyjny skok.

close-up-of-the-first-mechanical-gear-ever-found-in-nature-2

Zdjęcie © Burrows/Sutton

Co ciekawe mechanizm ten zaobserwowano tylko u młodych osobników. U dorosłych mechanizm ulega zanikowi, gdy owad przechodzi przez kolejne etapy rozwoju. Zrzucając wyschniętą starą wylinkę zamienia się etapami w dorosłego osobnika. Nie wiadomo dlaczego następuje zanik mechanizmu.

Naukowcy podkreślają jednak, że system jest tak długo funkcjonalny jak długo wszystkie zęby w kole pozostają na swoim miejscu. W wypadku wyłamania się jednego efektywność całego systemu spada. O ile młody osobnik jest w stanie odtwarzać brakujące ząbki w kolejnych etapach przemiany i regeneracji, dorosły już nie.

Odkrycie pokazuje, że mechanizmy przekładniowe wcześniej uważane wyłącznie za ludzki wynalazek, mają swój precedens w ewolucji zwierząt.

Więcej informacji o odkryciu znajdziecie na stronie Uniwersytetu w Cambridge.