Ten owad hakuje fizykę i robi siusiu przy 40 G

Owad z rodziny skoczkowatych (Cicadellidae) za pomocą „migoczącego tyłka” potrafi załatwić potrzebę przy przyspieszeniu równym 40 G.

Szklanoskrzydły strzelec wyborowy (Homalodisca vitripennis) w trakcie oddawania moczu
Szklanoskrzydły strzelec wyborowy (Homalodisca vitripennis) w trakcie oddawania moczu | fot. Georgia Tech

Jesteśmy gotowi założyć się, że nigdy nie zastanawiałeś się zbytnio nad tym, jak robale oddają mocz, ale nawet gdybyś to zrobił, prawdopodobnie nie wyobrażałbyś sobie, jak to możliwe przy 40 G? Otóż wykorzystują prawa fizyki – czegoś takiego nigdy wcześniej nie zaobserwowano w naturze. Szklanoskrzydły strzelec wyborowy (z ang. Glassy-winged sharpshooter, łac. Homalodisca vitripennis) to owad z rodziny skoczkowatych (łac. Cicadellidae), który zadziwia swoim sposobem załatwiania potrzeby, zarówno pod względem objętości – codziennie sika do 300 razy więcej niż wynosi jego masa ciała – jak i prędkości, odrzucając kropelki szybciej, niż ludzkie oko może zobaczyć.

Sprawdź też: Bzygowate wykrywają drony z dużych odległości

Naukowcy z Georgia Tech zbadali płodnych sikaczy za pomocą szybkiego wideo i mikroskopii, aby dowiedzieć się dokładnie, co się dzieje podczas tego fizjologicznego manewru. Owad jest ozdobiony wyrostkiem odbytu, który naukowcy nazywają „migoczącym tyłkiem”, a kiedy „strząśnie rosę z lilii”, migotanie to cofa się i wyrzuca kroplę z dużą prędkością. Zespół zmierzył przyspieszenie na ponad 40 G.

Zdaliśmy sobie sprawę, że ten owad skutecznie wyewoluował swoje narządy jak katapultę i że może używać tych narzędzi do wielokrotnego rzucania kropelkami moczu z dużymi przyspieszeniami.

– powiedział Elio Challita, współautor badania

Ale wszystko stało się jeszcze dziwniejszem kiedy zespół zmierzył prędkość lotu tych wydaleń z odbytu – odkryto, że podróżują one 1,4 razy szybciej niż z „migoczącego tyłka”, które je wystrzeliło. Sugeruje to, że robale wykorzystują zasadę fizyki zwaną superpropulsją, którą wcześniej obserwowano tylko w systemach syntetycznych.

Fragment komiksu o sikających skoczkowatych
Fragment komiksu o sikających skoczkowatych | fot. Georgia Tech

Jeśli kiedykolwiek dwukrotnie odbiłeś kogoś na trampolinie i wyrzuciłeś go znacznie wyżej – to jest supernapęd. W tym przypadku te skoczkowate faktycznie dopasowują częstotliwość migotania swoich tyłków do częstotliwości kropelek moczu, aby uzyskać najbardziej efektywny start.

Może się to wydawać skomplikowanym sposobem na wydalanie moczu, ale naukowcy odkryli, że jest to najbardziej energooszczędna metoda dla ich stylu życia. Homalodisca vitripennis piją tylko sok z roślin xylem, który zasadniczo nie zawiera żadnych składników odżywczych, co oznacza, że muszą pić – i siusiać – prawie bez przerwy.

Spojrzenie w zwolnionym tempie na owada snajpera, który sika i strzepuje kropelkę wyrostkiem analnym | fot. Georgia Tech

Po co więc znać te zwyczaje owadów? Zespół twierdzi, że niektóre z tych cudów moglibyśmy zastosować w naszej własnej technologii, na przykład wykorzystując wibracje głośnika do wyrzucania wody z zegarka.

To, z czym mają do czynienia szklanoskrzydłe strzelce wyborowe, przypomina próbę odrzucenia kulki syropu klonowego wielkości piłki plażowej, która przykleiła się do naszej dłoni. Skuteczna metoda, którą te małe owady wyewoluowały w celu rozwiązania problemu, może prowadzić do inspirowanych biologią rozwiązań do usuwania płynów w zastosowaniach mikroprodukcyjnych, takich jak elektronika lub szybkiego wyrzucania wody ze strukturalnie złożonych powierzchni.

– powiedziała Miriam Ashley-Ross, dyrektor programowa w National Science Foundation

Jeśli interesuje Cię to o czym właśnie przeczytałeś, to możesz obejrzeć poniższe wideo:

Badania zostały opublikowane w czasopiśmie Nature Communications.

➔ Obserwuj nas w Google News, aby być na bieżąco!

źródło: Georgia Tech | New Atlas