ภาพยนตร์ความเร็วสูงเผยรายละเอียดของกลอุบายลูปและสลักของมิดจ์หนุ่ม
ไม่มีขา? ไม่ใช่ปัญหา. สล็อตแตกง่าย ตัวอ่อนแมลงบางตัวยังสามารถกระโดดได้สูงถึง 36 เท่าของความยาวลำตัว ตอนนี้วิดีโอความเร็วสูงเผยให้เห็นวิธีการ
อย่างแรก ตัวอ่อน Asphondylia gall midge สีส้มที่ไม่มีขาและสว่างจะยึดร่างกายของมันให้เป็น O อ้วนๆ เอียงๆ โดยประกบกันด้านหน้าและด้านหลังเป็นแผ่นคลุมด้วยกล้องจุลทรรศน์ ส่วนหลังของตัวอ่อนจะพองตัวและเริ่มยืดออกเหมือนบอลลูนยาวพองเกิน พื้นผิวที่คลุมเครือนั้นแยกออกจากกัน นักวิจัยรายงานเมื่อวันที่ 8 สิงหาคมใน Journal of Experimental Biology เหมือนกับ สปริงที่ปล่อยออกมา อย่างกระทันหัน
Michael Wise นักนิเวศวิทยาเชิงวิวัฒนาการแห่ง Roanoke College ใน Salem รัฐเวอร์จิเนีย กล่าวว่าในธรรมชาติ มีบางอย่างผิดพลาดจึงจะเกิดสิ่งนี้ได้ ปกติแล้วคนแคระเหล่านี้จะเติบโตจากไข่สู่ตัวเต็มวัยได้อย่างปลอดภัยภายในการเจริญเติบโตที่ผิดปกติ หรือน้ำดีที่หลอกให้พืชก้านเงินก่อตัว . แต่ในขณะที่ปรีชาญาณพยายามเกลี้ยกล่อมตัวอ่อนที่ยังไม่บรรลุนิติภาวะ เขาตระหนักว่าเด็กที่ไม่น่าจะช่วยอะไรได้ — ถูกดึงออกมาก่อนเวลาอันควรเมื่อพวกมันมีขนาดไม่ใหญ่ไปกว่าเมล็ดข้าว — ไม่เพียงแต่จะกระโดดออกจากจานทดลองเท่านั้นแต่ยังสามารถเดินทางได้ไกลพอสมควร พื้นห้องปฏิบัติการ
เพื่อให้เห็นการกระโดดของแมลงได้ดีขึ้น เขาได้ติดต่อ Sheila Patek นักชีวกลศาสตร์ด้านวิวัฒนาการที่มหาวิทยาลัย Duke “เขามองเห็นสิ่งเล็กๆ อย่างรวดเร็ว และนึกถึงชีล่า เพื่อนซี้ของเขา” Patek กล่าว ห้องแล็บของเธอเชี่ยวชาญในการแก้ปัญหาการเคลื่อนไหวของสัตว์ที่ไม่เคยมีมาก่อน ซึ่งมักใช้วิดีโอความเร็วสูง “ความจริงก็คือ เราถ่ายทำเพื่อผู้คนตลอดเวลา และเกือบจะไม่เล็กและเร็วตามมาตรฐานของเรา” เธอกล่าว “แต่มันเป็นอย่างนั้นจริงๆ”
Wise, Patek และเพื่อนร่วมงานสรุปว่าการกระโดดของตัวอ่อนนั้นยอดเยี่ยมเกินไปสำหรับกล้ามเนื้อของตัวอ่อนขนาดเล็ก ตัวอ่อน Blobby ตัวเล็ก ๆ กำลังพลิกตัวไปมาด้วยพลังที่เท่ากับหรือมากกว่าพลังของกล้ามเนื้อมีกระดูกสันหลังที่บินได้สูง
สำหรับสัตว์ขนาดเล็กที่มีข้อจำกัดของกล้ามเนื้อ Patek กล่าวว่า
“จริงๆ แล้วการใส่พลังงานเข้าไปในสปริงนั้นทำได้ดีกว่า” สิ่งมีชีวิตขนาดเล็กสามารถโหลดพลังงานเข้าสู่สปริงได้ทีละน้อย จนกว่าสิ่งที่ล็อคสปริงจะหลุดออกมา จากนั้นสปริงที่ปลดปล่อยออกมาก็ทำให้เกิดการเคลื่อนไหวที่รุนแรง
ภาพจากกล้องจุลทรรศน์เผยให้เห็นโครงสร้างคล้ายขนบนผิวตัวอ่อนที่สัมผัส บ่งบอกว่าเส้นโครงเล็กๆ อาจเกาะติดกันเป็นสลัก โครงสร้างดังกล่าวสามารถสร้างแรงบันดาลใจให้กับกาวชนิดใหม่ Patek กล่าว
Patek รู้จักระบบสลักและสปริงในกุ้งตั๊กแตนตำข้าว ซึ่งใช้หมัดอย่างดุเดือดจนสามารถทุบผนังตู้ปลาได้ และจากนั้นก็จับมดกับดักที่มีกรามของนักฆ่าที่สปริงปิดในทันที พวกมันดูไม่เหมือนตัวอ่อนตัวน้อยที่ยืดหยุ่นเลย แต่ Patek เห็นว่าสลักปล่อยสปริง “ฉันเดาว่ามันมีอยู่ทุกที่” เธอกล่าว
Greg Sutton ผู้เขียนร่วมของมหาวิทยาลัยลินคอล์นในอังกฤษกล่าวว่า “ระบบสลักค่อนข้างยากต่อการศึกษา” ซึ่งเขาได้ตรวจสอบกลไกการเคลื่อนที่ของแมลง “เราไม่รู้ว่าหมัดอยู่ที่ไหน” ตัวอย่างเช่น เขากล่าว ถุงน้ำดีลงเอยด้วยระบบที่อธิบายได้ชัดเจนที่สุด: “สลักปืนสูบบุหรี่” เขาเรียกมันว่า
นอกจากรายละเอียดแล้ว สัตว์ตัวเล็กเท่านั้นไม่ใช่สิ่งมีชีวิตชนิดเดียวที่ใช้สลักเพื่อการเคลื่อนไหวที่รวดเร็ว Simon Poppinga จากสวนพฤกษศาสตร์แห่งมหาวิทยาลัย Freiburg ในเยอรมนี ซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับการวิจัยกล่าว เขาศึกษาชีวกลศาสตร์ของพืช ซึ่งไม่สร้างกล้ามเนื้อเลย แต่มีการเคลื่อนไหวอย่างรวดเร็ว นักวิจัยสหรัฐพบว่ามอสสปอร์ ยิง “ปืนใหญ่สปอร์” แคปซูลที่บิดเบี้ยวเมื่อแห้งและแตกออกทันทีเพื่อปล่อยสปอร์ที่ความเร็ว 16 เมตรต่อวินาทีซึ่งพ่นเป็น เมฆเห็ดขนาดเล็ก ( SN: 7/23/10, p. 8 ).
เมื่อเร็ว ๆ นี้ Poppinga และเพื่อนร่วมงานได้แสดงให้เห็นว่าต้นแม่มดสีน้ำตาลแดงของจีนสร้างพลังในผลสุกที่ยิงเมล็ดที่หมุนไปเล็กน้อยราวกับกระสุนจากปืนไรเฟิล ซึ่งแตกต่างจากการเปิดตัวของ gall midge แม้ว่าสลักของต้นไม้เหล่านี้จะแตกเมื่อปล่อย การก้าวกระโดดของเมล็ดพืชไร้ขานั้นรวดเร็วและน่าทึ่ง แต่ไม่สามารถทำซ้ำได้
