• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
01.03.2023
Сергей Васильев
8
15 464

Биологи нашли насекомых, выбрасывающих экскременты с ускорением в 40 g

4.8

Цикадки, которые питаются соком растений, вынуждены мочиться почти без остановки. Чтобы не расходовать на этот процесс слишком много энергии, они используют «анальный стилус», который выбрасывает урину мелкими каплями и на огромной скорости.

©Georgia Tech / Автор: Godefridus Victorinus

Мелкие цикадки из группы Proconiini пьют сок растений. Это не самый легкий способ найти себе пропитание: насекомым приходится прикладывать немало усилий, чтобы высасывать жидкость из трубочек ксилемы и отфильтровывать ее в огромных объемах для извлечения достаточного количества ценных веществ. Наконец, нужно постоянно удалять лишнюю жидкость из организма. Каждый день цикадки выбрасывают экскрементов в 300 раз больше собственного веса.

Этот процесс также требует энергии, однако ученые из Технического института штата Джорджия обнаружили, что насекомые нашли способ выводить экскременты экономно и эффективно. Вместо струи, создаваемой давлением, они выделяют капли, которые выбрасываются на огромной скорости специальной пружинной структурой, расположенной у выхода задней кишки. Об этом биологи пишут в статье, опубликованной в журнале Nature Communications.

Саад Бхамла (Saad Bhamla) и его коллеги использовали скоростную видеокамеру, чтобы рассмотреть детали процесса выведения экскрементов. Ученые записали в общей сложности 22 таких акта у пяти цикадок Homalodisca vitripennis. Работа показала, что выброс происходит за счет движения особой структуры — «анального стилуса» (anal stylus).

©Georgia Tech

Капля накапливается всего за 80 миллисекунд, после чего «стилус» разворачивается примерно на 15 градусов, накапливая упругую энергию, — и разряжается, запуская ее с огромным ускорением, которое может превышать 40 g. Для сравнения: при аварийной (но несмертельной) посадке космического корабля «Союз-18А» в 1975 году перегрузка достигала всего 20-25 g.

Ученые отметили, что скорость полета капли превышала скорость движения самого «анального стилуса» примерно в 1,4 раза. Насекомые добиваются этого, точно синхронизируя разрядку «стилуса» с колебаниями жидкости. Упругость самой капли придает ей дополнительную скорость. До сих пор подобный эффект был известен лишь инженерам, и это первый пример его использования живыми организмами.

За счет всех этих механизмов цикадки затрачивают на удаление экскрементов в несколько раз меньше усилий, чем требовалось бы при выведении ее в виде жидкой струи. Для крупных животных вроде нас расходы на мочеиспускание совсем незначительны, но для крошечных насекомых, вынужденных делать это практически без остановки, такая экономия имеет жизненно важное значение.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Вчера, 12:05
ПНИПУ

В 1969 году американский дерматолог Альберт Клигман ввел термин «фотостарение». Он обозначает увядание кожи под воздействием солнечных лучей, а именно ультрафиолета. Юлия Рожкова, кандидат технических наук, химик-биотехнолог и доцент кафедры химических технологий ПНИПУ, рассказала, какие компоненты нашей кожи ультрафиолет разрушает в первую очередь, как определить свой фототип, что означает SPF, какое количество солнцезащитного крема нужно наносить и что положить с собой в косметичку на море.

Позавчера, 13:49
Полина Меньшова

Средство для полоскания рта «Листерин» повлияло на соотношение микроорганизмов в ротовой полости. У людей, которые регулярно использовали его, стало больше бактерий, способных привести к серьезным заболеваниям.

Позавчера, 14:16
Росатом

Исследователи из научного института «Росатома» в Троицке начали отработку методики по нанесению остеотропного покрытия для титановых имплантатов, которые получили аддитивным способом. Керамическое покрытие изделий по минеральной структуре похоже на кость и способствует сокращению процесса восстановления функции поврежденных тканей: имплантаты приживаются быстрее и не вызывают иммунного ответа. По словам ученых, их изделия будут способствовать процессу восстановления в два-три раза быстрее, чем обычно.

Позавчера, 11:21
Игорь Байдов

Американские военные планируют разработать психостимулятор, действие которого можно активировать в мозге с помощью ближнего ИК-излучения. Такая технология поможет пилотам ВВС США сохранять бдительность во время длительных боевых вылетов. Привыкания или побочных эффектов препарат вызывать не будет.

16 июня
Александр Березин

Пока премьер-министр Армении Никол Пашинян считает, что гражданам его страны надо отказаться от претензий на ранее населенные ими земли в современной Турции, Азербайджан на государственном уровне действует «исторически проактивно» — противоположным образом. Там есть и «Общество Западного Азербайджана», и даже канал «Западный Азербайджан ТВ». Находятся желающие назвать азербайджанцев преемниками кавказских албанов и даже заявить претензии на земли к западу от Азербайджана, где находится современная Армения. Разбираемся, насколько все это правда и есть ли этому научные обоснования?

14 июня
Алиса Гаджиева

Авторы нового междисциплинарного исследования выяснили, как распределялись ресурсы в сообществе земледельцев и скотоводов одной из альпийских долин семь тысяч лет назад.

24 мая
Игорь Байдов

С помощью космических и наземных телескопов международная команда астрономов открыла похожий на нашу планету мир в так называемой зоне обитаемости, позволяющей воде существовать на поверхности тела в жидком состоянии. По космическим меркам экзопланета находится достаточно близко к Земле и, вероятно, представляет собой скалистый мир с благоприятным для жизни климатом. Подобные миры астрономы открывают крайне редко.

27 мая
Андрей

Европейские гляциологи, используя первые снимки Восточной Антарктиды 1937 года, а также фотографии середины XX века и современные спутниковые данные, отследили, как менялись ледники в этом регионе на протяжении 85 лет.

10 июня
Александр Березин

Исследователи из США выяснили, что примерно два миллиона лет назад Солнечная система захватила хвост облака холодного межзвездного газа. В результате гелиосфера сильно сжалась, дав галактическим лучам свободно облучать все планеты системы. Это должно было вызвать и серьезные проблемы с климатом.

[miniorange_social_login]

Комментарии

8 Комментариев
Attrazione
01.03.2023
-
1
+
Если бы такая цикада была размером с кошку, она бы могла и застрелить случайно такой пулей с дульной скоростью почти в 400мс)
    То есть это насекомое бросает каплю со сверхзвуковой скоростью? Ну что вы))) Такой скорости, однако, не будет и близко. Чтобы её достичь, перегрузка 40 g должна действовать целую секунду непрерывно. А там цикл накапливания капли 80 миллисекунд, а время смахивания капли, то есть время действия перегрузки, ещё меньше. Так что ни о каких скоростях в 400 мс речи идти не может. Скорость будет на порядки ниже. 10-20 мс, да и то вряд ли. Автор опять путает ускорение и перегрузку, увы. 40g не ускорение, как он пишет "с огромным ускорением, которое может превышать 40 g." Ускорение в g не измеряется, только в м/с2. 
    +
      ещё комментарии
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно