Ученые установили, что палочники ходят совсем не так, как считалось до сих пор

Палочники — популярная модель для биологических исследований, целью которых является совершенствование понимания ходьбы насекомых.

Преимущество палочника — в относительной простоте строения его тела и нервной системы. Десятилетиями в учебниках утверждалось, что поддержание положения тела и передвижение управляются независимо разными суставами.

Однако теперь, как сообщил биолог Крис Доллмен, стало ясно, что это не соответствует действительности.

Докторант из университета Билефельда Доллмен пояснил, что за обе функции отвечает один сустав.

Результаты исследования опубликованы в издании Proceedings of the Royal Society.

Разделяй и двигай

Мы хотели разгадать секрет передвижения палочника, а также понять, какие функции выполняют отдельные части его ног, пояснил профессор Джозеф Шмиц, который вместе с профессором Волкером Дюрром является рецензентом докторской диссертации Криса Доллмена.

«Удивительно, что сила для толчка и поддержания положения тела исходит от одного и того же сустава. Этот сустав выполняет функцию силовой установки и генерирует большую часть силы в ноге. Другие суставы ноги направляют энергию, так, что насекомое одновременно держится на ногах и совершает поступательное движение вперед», заявил Доллмен. „Тот же принцип срабатывает, когда насекомые летают: мышцы помогают телу взмыть и удерживаться в воздухе. Этот принцип функционального разделения выдержал испытание эволюцией“.

Крис Доллмен (размытым фоном) и палочник

До недавнего времени биологи всего мира полагали, что движущая сила насекомых поступает от сустава, который двигает ногу назад.

«Причина существования неверного предположения в том, что у нас были недостаточно точные методы измерения», пояснил Джозеф Шмиц. „Палочники, к примеру, весят около грамма. Вследствие ультрамалого веса сложно вычислить, сколько силы вырабатывает отдельный сегмент ноги“.

И вот биологи разработали новую технику, подходящую для работы с ультралегкими весами. Она позволяет с высокой точностью измерить силы, которые оказываются на землю или другое основание всей ногой. Также она позволяет измерить с высоким временным разрешением, как нога перемещается в пространстве.

Комбинируя оба типа данных, мы можем вычислить, сколько силы прикладывает каждый отдельный сустав или сочленение, отметил Доллмен.

Так ученым удалось точно установить, какой сустав производит движение, а какой просто направляет усилие.

Трое тянут, но в разных направлениях

Итак, каждая из шести ног палочника состоит из трех суставов. Сустав, который двигает ногу назад (Thorax-Coxa joint), соединяет ее с телом. Второй сустав (Coxa-Trochanter joint) соединяет первый с третьим. Он же перемещает ногу вниз. Последний сустав (Femur-Tibia joint) соединяет среднюю часть ноги с нижней частью, и перемещает ногу насекомого в наружном направлении. Казалось бы, все три сустава, словно Лебедь, Рак и Щука из басни Крылова, совершают ряд неэффективных движений, более того, мешающих друг другу, однако синергия этих сочленений позволяет насекомым менять место дислокации. Не сказать, чтобы слишком проворно, но все же.

Чтобы выяснить, сколько усилий производят суставы палочника, Доллмен выгуливал насекомых на специальных платформах, датчики которых фиксировали давление и поперечные усилия, производимые ногами. Одновременно Доллмен вел запись движений насекомых с помощью специальной системы, использующей инфракрасные камеры, которые фиксировали перемещения 17 маркеров, установленных на хитин палочников.

Так мы поняли, что толчок вперед производит отнюдь не тот сустав, что соединяет ногу с телом и двигает ее назад, пояснил Доллмен.

Новые результаты не только приведут к пересмотру учебников, но и позволят пересмотреть работу роботов, чья двигательная активность, как считалось, скопирована с палочников.

16.02.2016



Про инновации и не только


Живая природа



Иногда "глупые" голуби соображают быстрее человекаИногда "глупые" голуби соображают быстрее человек

Германские ученые внезапно решили реабилитиров

Ученые разгадали тайну снежинкиУченые разгадали тайну снежинки

Свыше 400 лет назад известный математик и...

Рыба ищет где глубже, а человек ищет рыбуРыба ищет где глубже, а человек ищет рыбу

Морские биологи из университета Вашингтон...

В Финляндии породы деревьев распознают с помощью лазерных систем сканированияВ Финляндии породы деревьев распознают с помощью ...

На планете существуют разные виды деревьев, ча...

Что общего между собаками, детьми и иностранцами?Что общего между собаками, детьми и иностранцами?

Замечали ли вы, что мы часто го...

Открыт новый доисторический вид птицОткрыт новый доисторический вид птиц

Группа геологов из университета Рочестера...

Раскрыт принцип действия вентиляторов в ульяхРаскрыт принцип действия вентиляторов в ульях

Давно известно, что во время резкого...

Риск гибели заставляет обезьян взрослеть раньше времениРиск гибели заставляет обезьян взрослеть раньше в...

То, как у разных видов растут детены...

Привлекайте только тех, кого любитеПривлекайте только тех, кого любите

Какие лампы позволят насладиться летним вечеро

Ученые установили, что палочники ходят совсем не так, как считалось до сих порУченые установили, что палочники ходят совсем не ...

Палочники — популярная модель для&n...

Некоторые микроорганизмы пользуются проводами для получения энергииНекоторые микроорганизмы пользуются проводами для...

Клетки способны удовлетворять свои энергетичес...

У живых организмов открыта удивительная реакция на светУ живых организмов открыта удивительная реакция н...

Ученые из Массачусетского технологическог...

Аллигаторы, кайманы и другие, возможно, не перенесут похолоданияАллигаторы, кайманы и другие, возможно, не перене...

Меняющийся уровень моря и глобальное похо...

В ДНК червей найден выключатель старостиВ ДНК червей найден выключатель старости

Биологи из США как никогда близ...

Ученые выявили гены, связанные с электротаксисомУченые выявили гены, связанные с электротаксисом

Многие живые существа реагируют на электр...

Птицы используют контрольное взвешивание, выбирая пищуПтицы используют контрольное взвешивание, выбирая...

Хотя контрольных весов у них нет, не...

Британские тюлени глохнут из-за прибрежных ветряковБританские тюлени глохнут из-за прибрежных ветряк...

Шум от установки свай в ходе построй...

Ученые: блеяние - важный инструмент общенияУченые: блеяние - важный инструмент общения

Под блеянием обычно понимается крик овцы ...

Геккон-питбуль может подорвать здоровье хозяевГеккон-питбуль может подорвать здоровье хозяев

Токайский геккон, который за свой упрямый...

Ученые восстановили процесс превращения челюсти рептилий в птичий клювУченые восстановили процесс превращения челюсти р...

Ученые успешно копировали молекулярные процесс...

Зачем птицы строят куполообразные гнезда?Зачем птицы строят куполообразные гнезда?

Как защитить птенцов от хищников? Построй

Выяснилось, чем некоторые акулы расплачиваются за физиологические преимуществаВыяснилось, чем некоторые акулы расплачиваются за...

Исследователям давно известно, что некото...

Эпоха использования опасных пестицидов подходит к концуЭпоха использования опасных пестицидов подходит к...

Британские ученые, которых часто обвиняют в&nb...

Обнаружена одна из наиболее редких акул в миреОбнаружена одна из наиболее редких акул в мире

Маленькая и редкая разновидность акулы пр...

Исследование: Птицы компенсируют стресс, пережитый в детствеИсследование: Птицы компенсируют стресс, пережиты...

Быть птенцом дикой птицы — всегда с...

Навыки планирования пути у шимпанзе напоминают способности ребенкаНавыки планирования пути у шимпанзе напоминают сп...

Шимпанзе проявили незначительную, но явну...

Появилась новая версия рождения детенышей водных динозавровПоявилась новая версия рождения детенышей водных ...

Хотя ученые и не присутствовали при&...

Древнее хищное членистоногое обладало многозадачными придаткамиДревнее хищное членистоногое обладало многозадачн...

Берджес-Шейл, Канада, является наиболее извест...

Тасманский ласточковый попугай может повторить судьбу додоТасманский ласточковый попугай может повторить су...

Обитающий на острове Тасмания ласточковый...

Поиск на сайте

Магазин

  
Kingston HyperX 3K 240GB (SH103S3/240G)8290.00 руб.

Знатоки клуба инноваций



ТОП - Новости мира, инновации

Наземные беспилотные роботы: будущее или настоящее?Наземные беспилотные роботы: будущее или настоящее?
Мастерские инноваций открылись в Казани на три дняМастерские инноваций открылись в Казани на три дня
Достаточно ли часа зарядки для нормального веса?Достаточно ли часа зарядки для нормального веса?
Незнание языков – не помеха для успехаНезнание языков – не помеха для успеха
Инвестиции в инновации: инертность преодоленаИнвестиции в инновации: инертность преодолена
Новости науки в массы следует нести в упрощенном форматеНовости науки в массы следует нести в упрощенном форма
В Татарстане на базе КФУ открылся инновационный центр Cisco. На очереди еще одинВ Татарстане на базе КФУ открылся инновационный центр
«Загадочный для многих медийщиков ресурс» снова в строю«Загадочный для многих медийщиков ресурс» снова в стро
Британский ученый выяснил, кому реже одобряют кредитБританский ученый выяснил, кому реже одобряют кредит
Спасти Тасманского ДьяволаСпасти Тасманского Дьявола
Исследована галактика с активным формирование звездИсследована галактика с активным формирование звезд
Классическая музыка полезна для новорожденныхКлассическая музыка полезна для новорожденных
Шизофреники непредсказуемы и способны на убийствоШизофреники непредсказуемы и способны на убийство
Щепотка калия позволит лучше сохранять водородЩепотка калия позволит лучше сохранять водород
Солнечная угроза наталкивает на мысли о переселении на МарсСолнечная угроза наталкивает на мысли о переселении на

Новости компаний, релизы

Почему перфекционистам сложно получать стабильную прибыль на форекс?Почему перфекционистам сложно получать стабильную приб
Тестирование ПО: необходимость и польза услугиТестирование ПО: необходимость и польза услуги
Современная спальня в контрастных элементах дизайнерских решенийСовременная спальня в контрастных элементах дизайнерск
Российский сервис для найма персонала VCV прошел отбор в 500 Startups (США)Российский сервис для найма персонала VCV прошел отбор
Как и что купить - большой вопросКак и что купить - большой вопрос