Оксамитові черв`яки володіють секретною зброєю
Багато тварин і навіть деякі хижі рослини використовують різкі і швидкі рухи в різних ситуаціях, наприклад, під час нападу на видобуток, або навпаки, для захисту від хижака і відволікання уваги перед втечею. Природа винайшла для цього безліч дивовижних механізмів. Наприклад, мова хамелеона, який блискавично захоплює жертву завдяки незвичайної конфігурації м`язів.
Оксамитові черви в лісі Еквадору (фото Wikimedia Commons).
Досить часто в ході атаки або захисту різні види використовують як снаряди рідини. Так риби бризкуни збивають струменем води зазевавшихся комах, а плюються кобри випорскують свою отруту як зі шприца прямо в очі жертви.
При цьому, коли тваринам необхідно провести щось більше, ніж струмінь води, що летить по звичайній дузі, необхідні різкі рухи головою і певний ступінь контролю над процесом. Досить складно уявити собі наявність таких розвинених здібностей у повільних черв`яків.
І, тим не менш, представники типу оніхофори або оксамитові черв`яки володіють секретною зброєю, яке руйнує ці стереотипи.
На знімку скануючого електронного мікроскопа чітко видна гофрована структура (ліворуч) і процес розкриття (праворуч) сосочка оксамитового хробака виду Epiperipatus acacioi (ілюстрація Andr s Concha et al.)
Під час полювання під покровом ночі, коли нічого не підозрюючи цвіркун або терміт поспішає у своїх справах, оніхофори на великій швидкості випускають два струмені липкою слизу з отворів на голові. У процесі польоту в`язка субстанція коливається, утворюючи цілу ловчих мережа, яка захоплює і повністю паралізує здобич.
Команда дослідників з Гарвардської школи інженерних і прикладних наук (SEAS), а також університетів Чилі, Коста-Ріки і Бразилії впечатлились цієї буквально миттєвої атакою хробака. Вони вирішили вивчити оніхофор в усіх відношеннях, не обмежуючи себе біологією і зачіпаючи математику, експериментальну фізику, а також гідродинаміку.
Пристрій "метальної зброї" хробака можна уявити собі як великий шприц, вузький кінець якого обладнаний еластичною гофрованої трубочкою. В ході "стрільби" слиз піднімається з резервуарів в підставі "шприца", Де вона виробляється і зберігається, до його наконечників на голові тварини, які називають сосочками.
Завдяки такому пристрою, навіть повільне і ніжне тиск на сховище дозволяє слизу вилітати з великою швидкістю і силою, а форма і пружність сосочків забезпечує розпорошення субстанції, як із садового шлангу, яким розмахують. При цьому проходи на голові оніхофор складають всього лише від 50 до 200 мікрометрів в діаметрі.
"Геометрія системи дозволяє черв`якові пускати струменя дуже швидко і охоплювати широку область під час розпилювання, - розповідає в прес-релізі Гарвардського університету провідний автор дослідження доктор Андрес Конча (Andres Concha). - Це магія".
Розібравшись в особливостях анатомії оніхофор і структурі тканини "шприца", Дослідники описали новий тип гнучкої мікрожідкостной системи, яка дозволить випускати струменя широкого розпилення. Вчені вважають, що подібна конструкція може бути використана для отримання дрібних крапель, волокнистих сіток або для змішування декількох речовин, як в лабораторії, так і на виробництві.
Детальне вивчення оксамитових черв`яків виявило цілий ряд нових запитань для майбутніх досліджень. По-перше, великий інтерес викликає слиз оніхофор, яка, скоріше, схожа на клей, повністю сковує рух всього через 7 секунд, залишаючись при цьому еластичним.
Дослідники сподіваються, що їм вдасться відтворити склад субстанції за допомогою синтетичних компонентів.
Вчені також спантеличені питанням еволюції розпилювального механізму, оскільки він характерний для всього різноманіття видів оксамитових черв`яків, хоча вони сильно відрізняються за розміром. Більш того, навіть у ювенільних (підростаючих) особин, розміром близько 2,5 сантиметрів система випуску слизу працює так само добре, як і у дорослих екземплярів, довжиною близько 23 сантиметрів.
Більш детально з результатами дослідження і висновками вчених можна ознайомитися, прочитавши статтю, яка опублікована у відкритому доступі в виданні Nature Communications.
