Розкрито секрет прогулянок комах по поверхні води
Відео: Стародавні цивілізації. реальні факти
Деякі невеликі членистоногі, такі як комарі або водоміри вміють пересуватися по самій поверхні води. Цю здатність комахи знайшли завдяки унікальній структурі своїх лапок, які відштовхують воду.
Невеликі комахи вміють гуляти по воді (фото Wikimedia Commons).
Відео: 6 ТАЄМНИЦЬ найбільш ДИВНІ ФОТОГРАФІЙ СВІТУ
Команда дослідників з Китайського університету Нафти і технологічного університету Ляонін вивчили механіку рухів комарів, яка дозволяє їм пересуватися по водній гладі. докладні знання "секретів" комах дозволять створювати водних роботів і малі суду з абсолютно новими гідродинамічними властивостями.
"Результати нових аналізів поглиблюють наше розуміння механізмів прогулянок по воді у водяних комах", - Говорить провідний автор дослідження Цзяньлінь Лю (Jianlin Liu), професор кафедри інженерної механіки в Китайському університеті Нафти. Він і його колеги описують своє дослідження в статті журналу AIP Advances.
Комаров з водою пов`язують особливі відносини: вони опускаються на поверхню стоячих водойм і відкладають яйця прямо під водою, де ембріони розвиваються в лялечки, а потім залишають водойму вже будучи дорослими особинами.
Відео: І здригнеться весь світ. Прокляття вождя індіанців. Хто наступний?
В рамках свого дослідження Лю і його колеги детально вивчили анатомію кінцівок водяних комах. Лапи комарів складаються з трьох сегментів, кожен з яких покритий гратчастої структурою, відразливою воду. Від тулуба комара відходять жорсткі стегна, які з`єднуються суглобом з не менш жорсткими гомілками, з яких, в свою чергу, виходять гнучкі і рухливі лапки. Попередні спроби вивчити механізм комариних прогулянок по поверхні води враховували лише властивості ніг комах в цілому, але не розглядали їх як кінцівку з трьох частин з різними властивостями.
Комарі відкладають яйця прямо під поверхнею води, звідки потім вилітають дорослі особини (фото Wikimedia Commons).
Відео: Великі таємниці планети! Таємниця печерного міста. Російські документальні фільми 2015 дивитися
Лю і його команда виміряли плавучість, створювану гнучкою лапкою комара. Для цього вчені прикріпили комарину ногу до сталевої голці, яка була з`єднана з колоною индентора і мікросенсора. Це дозволило дослідникам регулювати кут нахилу і силу зіткнення лапки з поверхнею води, в той час як свідчення знімалися за допомогою оптичного мікроскопа і цифрової камери.
Біологи виявили, що здатність комахи утримуватися на поверхні води обумовлена виключно плавучим горизонтальним контактом гнучкою лапки з водною гладдю. В ході даного процесу шістьма ногами комара генерується сила, в двадцять разів перевищує вагу самої тварини.
"Це відкриття спростовує загальноприйняту теорію про те, що чим довше ноги у комара, тим ефективніше вони виробляють виштовхуючу силу", - Повідомляє Лю в прес-релізі.
З огляду на скорочені площі контакту ноги з водою сила адгезії знижується, і комаха може злетіти. Втім, здатність лапки до досягнення такої великої підтримуючої сили на одиницю довжини, як і раніше залишається загадкою для вчених.
Найближчим часом Лю і його команда планують дослідити мікроструктури на поверхні лап комарів, вологі адгезійні сили і динамічну поведінку ніг комах. Отримавши відповіді на всі хвилюючі питання, біологи зможуть прокласти шлях для інженерів до створення нових плаваючих роботів.
