Насекомым, у которых огромные прыжки — один из главных способов перемещения, приходится решать серьёзную механическую задачу. Кузнечики, блохи и прочие прыгуны преодолевают в прыжке расстояние, во много раз превышающее длину их тела, а это значит, что их ноги обладают соответствующей силой. И тут чрезвычайно важно, чтобы обе конечности срабатывали абсолютно в унисон. Малейшая рассинхронизация начнёт вращать прыгуна вокруг собственной оси и снесёт в сторону. 

Личинка свинушки рода Issus (здесь и ниже фото Malcom Burrows / University of Cambridge).Одними лишь нервными импульсами тут не обойдёшься, а потому кузнечики и блохи, скажем, полагаются также на особое крепление ног к телу, которое обеспечивает стабилизацию и позволяет прыгать даже с помощью одной ноги. Но кузнечиками и блохами число прыгучих насекомых не исчерпывается, и одно из самых удивительных приспособлений в этой области демонстрируют личинки свинушек, родственников цикад. 

Они прыгают со скоростью почти 4 м/с, которую развивают за 2 мс. Малкольм Берроуз и Грегори Саттон из Кембриджского университета (Великобритания) обнаружили, что для синхронизации работы ног личинки свинушки Issus coleoptratus пользуются... зубчатым сочленением между ногами!

В журнале Science учёные описывают, как устроена эта удивительная зубчатая передача: ноги на конце завершаются утолщениями, которые несут на себе 10–12 зубчиков, каждый размером 15–30 мкм. Зубцы одной ноги входят в пазы между зубцами другой — и получается всем известная передача. 

Движение ног длится всего 30 мс. Работу этого механизма удалось зафиксировать видеокамерой на скорости 5 000 кадров в секунду. По мнению исследователей, такая механическая уловка лучше синхронизирует работу конечностей, чем если бы этим занимались одни только нейроны.

Та самая зубчатая передача, решаюшая проблему синхронизации работы ног.К слову сказать, впервые эти зубчики были обнаружены в 1957 году, но тогда энтомологи просто описали их как факт, сам механизм в действии удалось увидеть только сейчас. Подобное устройство есть не только у вида  Issus coleoptratus: исследователи проверили на предмет зубчатой передачи несколько видов свинушек, и у всех нашли зубчики. То есть, возможно, этим видом механической передачи пользуются все виды семейства.

Но вот что любопытно: у взрослых насекомых такого механизма нет, он утрачивается во время последней линьки, которая отделяет личинку-нимфу от имаго. Взрослые свинушки тоже прыгают, но синхронизация у них достигается простым трением между концами ног. Исследователи связывают это с тем, что, сломайся зубчатая передача у взрослого насекомого, её невозможно будет отремонтировать, а у личинки она может восстановиться после очередной линьки.

И последнее. Насекомые не в первый раз демонстрируют в своей анатомии «человеческие» механические приспособления. Тут нельзя не вспомнить о жуках-долгоносиках, у которых ноги, снабжённые полноценной винтовой резьбой, буквально ввинчиваются в тело. Такое крепление, предположительно, допускает бóльшую свободу движений их конечностей.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА