Зі швидкістю 30 см/с. Крихітна комаха приголомшливо швидко стріляє краплями власної сечі (відео)

Природа сповнена сюрпризів і один з них ви можете зустріти на своєму задньому дворі, як це сталося з біомолекулярним інженером з Технологічного інституту Джорджії в США Саадом Бхамлою. Саме зустріч зі снайпером зі скляними крилами на власному задньому дворі надихнула його на проведення цього дослідження, пише Science Alert.

Крихітний стрілець зі скляними крилами (Homalodisca vitripennis) має крихітне 12-міліметрове тіло, але це якимось чином не заважає йому володіти "найшвидшою доставкою відходів" у світі — дослідники з'ясували, що ці крихітні створіння здатні катапультувати краплі власної за секунду.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та захопливі новини зі світу науки!

У цьому дослідженні вчені використали відразу кілька методів — застосували комп'ютерне моделювання, а також провели низку фізичних експериментів. Тепер дослідники вважають, що спосіб, яким снайпери мочаться, допомагає їм економити ту крихітну кількість енергії, яку вони одержують із бідних поживних речовин рослинних рідин, якими вони харчуються.

Відомо, що снайпери виділяють крихітні краплі сечі зі своїх задніх кінцівок, а потім стріляють ними з неймовірною швидкістю за допомогою стилусу, який, по суті, діє як катапульта.

За словами Бхамла, вони з колегами задумалися над тим, що науці надто мало відомо про рідинну динаміку екскреції, і то при тому, що вона впливає на морфологію, енергетику та поведінку тварин. У своєму дослідженні вчені зосередилися на вивченні процесу сечовипускання снайпера зі скляними крилами — дослідникам не терпілося дізнатися які інженерні чи фізичні інновації використовують цю крихітну істоту.

У процесі дослідження вчені використовували високошвидкісні камери, а також мікроскопи, щоб уважно вивчити процес сечовипускання у стилі катапульти. Вони виявили, що стилус снайпера, по суті, діє як фліпеппер на автоматі для гри в пінбол, прискорюючи краплі сечі до такої швидкості, що вони стають у 10 разів швидше за топові спортивні авто.

Далі дослідники порівняли швидкість самого стилусу та крапель сечі та виявили ознаки надруху. Експерименти показують, що краплі здатні рухатися зі швидкістю, яка в 1,4 рази перевищує швидкість самого стилусу, що має на увазі додаткове джерело сили.

Вчені уважніше вивчили процес і виявили, що стилус стискає краплі рідини перед вивільненням, накоплюється таким чином енергію в поверхневому натягу та еластичності між молекулами крапель. Фактично точно розрахований часом запуск може відправити краплю сечі на політ на супершвидкості.

За словами співавтора дослідження Еліо Чалліта, вони з колегами зрозуміли сам процес, проте загадкою все ще залишалося те, як снайперам вдалося еволюціонувати таким чином, а головне чому. Вчені проаналізували морфологію комах і дійшли висновку, що снайпер розвинув свій "метод катапульти" для збереження енергії — він дозволяє виділяти більшу кількість рідини за відносно мінімальної витрати енергії на процес.

Зазначимо, що снайпери харчуються ксилемним соком, який, по суті, на 95% складається з води та містить дуже мало поживних речовин. У результаті комахам необхідно поглинути в 300 разів більше маси власного тіла ксилемного соку щодня, щоб отримати достатню кількість енергії для виживання.

Крім того, дослідники вважають, що снайпери розкидають свою сечу на величезні відстані, щоб збити хижаків зі сліду та уникнути виявлення.

Раніше Фокус писав про те, що вчені виявили на Землі нових розумних істот, і це відомі комахи.