Уведомления
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оценивать материалы, создавать записи и писать комментарии.
Авторизуясь, вы соглашаетесь с правилами пользования сайтом и даете согласие на обработку персональных данных.
Физиологи установили, как мухи ощущали приложенную лапками силу
Как насекомое весом в несколько миллиграммов чувствует мир под ногами? Ученые выяснили, что комнатные мухи использовали особые сенсоры в лапках для точного определения силы и ее динамики. Исследование не только пролило свет на биомеханику насекомых, но и поможет в разработке нового поколения роботов.
Биологи давно изучают, как животные воспринимают механические силы, необходимые для движения и равновесия. У крупных насекомых, таких как тараканы и палочники, эти механизмы хорошо известны — ключевую роль играют куполовидные сенсиллы, особые механорецепторы внутри экзоскелета. Однако оставалось открытым, как обстоят дела у крошечных насекомых с минимальным весом, таких как обычные комнатные мясные мухи Calliphora vicina.
Предыдущие исследования на мухах часто фокусировались на плодовой мушке дрозофиле. Ее генетические преимущества неоспоримы, но малый размер ограничивал возможности для прямого изучения сенсорных элементов. Сенсоры на крыльях и жужжальцах мух были подробно изучены, но активная работа сенсоров именно на их ногах оставалась практически «белым пятном» для физиологов.
Новое исследование, результаты которого опубликованы в журнале Journal of Neurophysiology, заполнило этот пробел. Международная команда ученых изучила поведение куполовидных сенсилл, расположенных на голени задней лапки комнатной мухи. Эти похожие на крошечные купола в экзоскелете органы важны для кодирования информации о механических силах во время стояния и движения.
В рамках эксперимента ученые записывали активность группы сенсилл на голени задней лапки мух, прилагая к лапке контролируемые силы с различной скоростью и амплитудой. Оказалось, что сенсиллы комнатной мухи чрезвычайно чувствительны не только к абсолютной величине прилагаемой силы, но и к скорости ее изменения.
Сенсорные ответы показали гистерезис (зависимость состояния системы от ее предыстории) и высокую чувствительность к кратким спадам нагрузки. Даже очень малые и кратковременные уменьшения силы вызывали сильное подавление активности этих сенсоров.
Это продемонстрировало, насколько восприятие силы жизненно важно для равновесия и передвижения. Даже легчайшие насекомые, подобные комнатным мухам, нуждаются в отслеживании как величины силы, так и ее динамики, причем делают это очень точно.
Для проверки своих наблюдений биологи применили математическую модель, изначально разработанную для описания работы аналогичных сенсоров у более крупных насекомых. Однако модель смогла точно воспроизвести реакции сенсоров комнатной мухи. Это весомое подтверждение идеи о том, что обнаружение силы — универсальная, масштабируемая стратегия, которая помогает контролировать мышцы и поддерживать равновесие и присуща различным видам насекомых вне зависимости от их размера.
Такая чувствительность помогает при ходьбе и сигнализирует о проскальзывании ноги, которое способно дестабилизировать опору тела, еще до изменения его положения. Сенсиллы мух кодировали силы в диапазонах, соответствующих их минимальному весу, но их активность также подавлялась очень малыми кратковременными уменьшениями силы.
Моделирование показало, что характерные особенности куполовидных сенсилл, такие как чувствительность к скорости и гистерезис, являются эмерджентными (естественно возникающими) свойствами примененной математической модели. Она точно воспроизвела реакции сенсоров мухи на различные стимулы, будучи настроенной лишь на один простой тип воздействия.
Этот подход к моделированию может улучшить понимание настройки сенсоров у различных животных. Кроме того, он открывает путь к совершенствованию передвижения роботов через имитацию реакции реальных сенсорных систем на силу, тем самым объединяя фундаментальные биологические открытия с практическими инженерными разработками в области биомеханики и робототехники.
Telegram 
Дзен 
VK Биологи получили прямые доказательства поедания косатками представителей собственного вида. Оторванные спинные плавники со следами больших зубов указали на охоту плотоядных китообразных на слабую соседнюю популяцию. Угроза смертельных нападений заставила рыбоядные группы косаток создавать неразлучные семейные кланы.
Исследователи смоделировали последствия распыления в марсианской атмосфере аэрозолей для создания искусственного парникового эффекта. Выяснилось, что это может привести к парадоксальному результату: вместо ожидаемого более комфортного климата будущая колония на «нагретой» Красной планете окажется посреди такого же лютого холода и притом окружена обезвоженным грунтом.
За право называть себя родиной легендарных скрипок Страдивари долгие годы спорили несколько европейских стран. Исследователи из Швейцарии, Франции, Словении заявляли, что именно их леса послужили материалом для инструментов с неповторимым звучанием. Теперь история получила новый поворот. Международная команда изучила годичные кольца почти на 300 скрипках итальянского мастера и выяснила, в каком конкретно места Страдивари брал материал для своих лучших творений.
В ноябре 2025 года при взлете российской ракеты с Байконура к МКС с существенной высоты упала кабина обслуживания 8У216. Поскольку в 2010-х годах из экономии средств у нас отказались от дублирования стартовых площадок, это создало ситуацию временной невозможности пилотируемых полетов. Теперь, всего через три месяца после происшествия, «Роскосмос» смог решить проблему, поставив запасную кабину обслуживания, найденную на складах Минобороны. Весенние пуски к МКС, запланированные ранее, теперь имеют шансы пройти в срок.
В той части Пиренеев, которые находятся на территории Испании, исследователи обнаружили первые доказательства добычи золота в эпоху Римской империи. На месте древних рудников нашли сложные гидравлические сооружения и остатки водохранилища, возраст которых определили с помощью метода оптического датирования. Открытие прольет свет на инженерные приемы римлян и поставит точку в многолетнем споре: действительно ли римляне добывали золото в этом регионе.
Разное отношение домашних животных к хозяевам давно стало предметом споров, обсуждений и шуток. Ученые из Венгрии показали, что собаки демонстрируют по отношению к человеку уровень альтруизма, сходный с детским, тогда как кошки ищут в партнерстве с человеком прежде всего свою выгоду.
Астрономы недавно проанализировали базу данных о падающих на Землю объектах и пришли к выводу, что два из них прибыли из межзвездного пространства. Известна не только дата, но и место падения каждого из них.
«Любить лишь можно только раз», — писал поэт Сергей Есенин, а герои культовых сериалов приходили к выводу, что «настоящая» влюбленность случается в жизни максимум дважды. Однако ни один из этих тезисов не подкреплен научными данными. Американские исследователи подошли к вопросу иначе: опросили более 10 тысяч человек и вывели среднее число сильных влюбленностей, возможных в течение жизни.
В ноябре 2025 года при взлете российской ракеты с Байконура к МКС с существенной высоты упала кабина обслуживания 8У216. Поскольку в 2010-х годах из экономии средств у нас отказались от дублирования стартовых площадок, это создало ситуацию временной невозможности пилотируемых полетов. Теперь, всего через три месяца после происшествия, «Роскосмос» смог решить проблему, поставив запасную кабину обслуживания, найденную на складах Минобороны. Весенние пуски к МКС, запланированные ранее, теперь имеют шансы пройти в срок.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии