Блохи – это кровососущие насекомые, размер тела которых варьирует от 1 до 5 миллиметров. В случае опасности они способны совершать прыжки, преодолевая за одно движение расстояние, соответствующее 200 длинам их тела. В 1960-е годы исследователи установили, что ноги блох работают как пружины, выбрасывая насекомых вверх.
У исследователей было две основные гипотезы, объясняющие, как именно происходит прыжок. Первая предполагала, что блохи выпрыгивают вверх, отталкиваясь от поверхности коленями. Согласно второму варианту, "пружина" раскручивается в нижней части задних конечностей – они упираются в землю, блоха оказывается в согнутом положении, из которого прыгает.
Авторы засняли на видеокамеру 51 прыжок, совершенный блохами, которые питаются кровью ежей. Чтобы момент прыжка был в фокусе, ученые держали насекомых в темной камере и производили съемку, неожиданно освещая камеру (насекомые от стресса совершали прыжки). Оказалось, что в 90 процентах случаев блохи касаются поверхности ногами и большими пальцами задних конечностей, а в 10 – только пальцами. Изучение конечностей насекомых при помощи сканирующего электронного микроскопа показало, что колени блох гладкие, и с их помощью невозможно достаточно плотно упереться в землю. При этом голени и пальцы, напротив, снабжены множеством выростов, уточняет The Daily Telegraph. Таким образом ученые заключили, что блохи отталкиваются от земли преимущественно пальцами.
Далее авторы составили две математические модели прыжка насекомых, в основе которых лежали две конкурирующие гипотезы. Ученые сравнили предсказания обеих моделей с данными, полученными в ходе видеозаписи прыжков блох. Оказалось, что первая модель, в которой основная роль отводилась коленям насекомых, не согласуется с результатами опытов.
Недавно другой коллектив авторов разобрался с биомеханикой полетов змей – ученые выяснили, как так называемым летающим змеям, например, Chrysopelea paradisi, удается преодолевать по воздуху расстояние 24 и более метра.
Главные темы