英國劍橋大學的科學家在伊蘇斯蟲的後腿發現類似齒輪的彎曲牙帶，可以像機械齒輪一樣咬合和旋轉，幫助它們跳躍
伊蘇斯蟲後腿的每一個齒輪長約400微米，每條腿共有10到12個齒牙
後腿齒輪的咬合與汽車變速箱類似，確保後腿在移動時完全同步。這種同步對於跳躍至關重要，即使存在微小差異，伊蘇斯蟲也會在跳躍時身體失控
科學家只在伊蘇斯蟲幼蟲的後腿發現這種天然機械齒輪，齒輪在它們步入成年後消失。目前尚不清楚這種現像為何發生。科學家認為如果齒輪的一個齒牙破損，整個齒輪也就土崩瓦解。伊蘇斯蟲幼蟲具有自行修復損傷的能力，進入成年後，任何損傷都將是永久性的
伊蘇斯蟲後腿的移動速率高達30微秒。1微秒等於百萬分之一秒。科學家表示這種精確同步不可能通過神經系統實現據國外媒體16日報道，在人類制造出自行車和汽車前很久，大自然就已經制造出高速機械裝置。在一種體形微小的跳蟲後腿，英國劍橋大學的科學家首次發現了天然的高速機械齒輪。這種昆蟲名叫“伊蘇斯蟲”，擅長在植物之間跳躍，是花園中的一種常見昆蟲。它們的每條後腿都長有類似齒輪的彎曲牙帶，可以像機械齒輪一樣咬合和旋轉，幫助它們跳躍。這一發現證明在人類發明機械齒輪前，大自然就已經制造出齒輪裝置。借助於身體結構分析和高速攝像機，劍橋大學的科學家得出了這一發現。研究論文作者、動物學家格雷戈裡-薩頓表示：“我們通常認為齒輪只能在人類設計的機械裝置上才能看到，之所以這麼認為是因為我們沒有仔細尋找。動物世界的這種齒輪並不是設計的，而是進化而來，是天然產生的一種高速而精確的機械裝置。”伊蘇斯蟲後腿的每一個齒牙長有圓角，與其他齒輪相連，防止齒牙在咬合撞擊時折斷，這一點類似於自行車的齒輪。後腿齒輪的咬合與汽車變速箱類似，確保後腿在移動時完全同步。這種同步對於跳躍至關重要，即使存在微小差異，伊蘇斯蟲也會在跳躍時身體失控。伊蘇斯蟲後腿的移動速率高達30微秒。1微秒等於百萬分之一秒。研究論文主執筆人馬爾科姆-布羅斯教授表示：“這種精確同步不可能通過神經系統實現，因為神經衝動需要很長時間才能達到所需的緊密同步。通過進化出機械齒輪，伊蘇斯蟲可以向肌肉發送神經信號，產生大致相同的力。如果一條腿啟動，齒輪便會立即咬合，實現完美同步。伊蘇斯蟲的骨骼結構解決了一個大腦和神經系統無法解決的復雜問題。這一發現再一次強調了骨骼特征在移動方面扮演的重要角色。”科學家只在伊蘇斯蟲幼蟲的後腿發現這種天然機械齒輪，齒輪在它們步入成年後消失。目前尚不清楚這種現像為何發生。科學家認為如果齒輪的一個齒牙破損，整個齒輪也就土崩瓦解。伊蘇斯蟲幼蟲具有自行修復損傷的能力，進入成年後，任何損傷都將是永久性的。伊蘇斯蟲後腿的每一個齒輪長約400微米，每條腿共有10到12個齒牙。與人類制造的齒輪不同，伊蘇斯蟲的每個齒牙均保持同步，彎向齒輪咬合點。人類齒輪需要采用對稱外形，沿著兩個方向旋轉，伊蘇斯蟲的每個輪齒是非對稱的，都向一個發力點彎曲，從而為跳躍提供單向動力。齒輪結構在動物世界並不鮮見，刺山龜(也被稱之為“齒輪龜”)的甲殼和車輪蟲的背面等都呈齒輪狀，但這些結構的功能要麼模糊難明，要麼隨著進化而逐漸喪失，成為一種裝飾型結構。目前，科學家只在伊蘇斯蟲身上發現功能性齒輪結構。研究論文刊登在最新一期《科學》雜志上。(孝文)
精選文章: 生物
評論