Шия мурашки витримує навантаження, в 5 000 разів перевищує вагу тіла комахи
Ми не перестаємо захоплюватися комахами: тим, як швидко вони бігають, як далеко і високо стрибають, які тяжкості можуть переносити - і це якщо не брати до уваги безліч дивовижних речей, пов`язаних з їх поведінкою. І хоча в тому, що стосується конструкції тіла або фізичних можливостей, комахи вивчені, здавалося б, вздовж і впоперек, прийшов час захопитися ще раз: фахівці з Університету штату Огайо (США) виявили, що шия мурах може витримувати тиск, який в п`ять тисяч разів перевищує вагу їх тіла.
Комп`ютерна мікротомографія шиї мурашки (фото авторів роботи).
Карлос Кастро (Carlos Castro) і його колеги вивчали місце зчленування голови мурах з тілом за допомогою досить-таки звірячих дослідів: приклеюючи голову мурашки на дно центрифуги, дослідники запускали пристрій і відзначали, на якій швидкості тіло мурашки, що прагне під дією відцентрових сил до стінки , відірветься від голови. (Варто, напевно, помітити, що мурах перед стратою в центрифузі піддавали анестезії.) Саме так і вдалося встановити, що мурашина шия витримує навантаження в 3 400-5 000 разів більшу, ніж вага тіла комахи.
Вчені і раніше пробували оцінити міцність мурашиної шиї, але до сих пір оцінки були в п`ять разів менше.
Одними лише тортурами в центрифузі зоологи не обмежилися: вони спробували розглянути шийно-грудне з`єднання мурах в електронний мікроскоп і за допомогою комп`ютерної мікротомографії. Виявилося, що перехід від м`яких, еластичних тканин шиї до відносно твердих тканин голови відбувається поступово, так що навантаження розподіляється рівномірно і не доводиться лише на шию або на точку, де вона з`єднується з головою.
Крім того, розглянувши в мікроскоп будова шиї і прилеглих до неї зон голови і грудей, дослідники виявили, що перехідні ділянки між ними мають різну текстуру і покриті виростами і волосками, які, ймовірно, як-то (як - питання) зменшують механічне напруження.
Загалом, немає нічого дивного в тому, що мурахи можуть тягати величезні шматки листя і їжі: їх потужна шия легко це дозволяє. Хоча біологи працювали тільки з одним видом мурах, Formica exsectoides, швидше за все, у інших мурах шия влаштована точно так же. Та й інші комахи в цьому сенсі можуть від мурах не відставати. Нарешті, якщо вдасться в точності дізнатися інженерне рішення, завдяки якому мурашина шия може витримувати таку напругу, це, можливо, підштовхне розвиток робототехніки.
Результати дослідження опубліковані в Journal of Biomechanics.
