Pienet eläinakrobaatit ovat hämmästyttävän voimakkaita

 

Kuva Michal Maňas, CC BY 2.5

Joel Kontinen

Yllättäen suuret eläimet tai robotit eivät liiku kaikkein nopeimmin. Pikemminkin pienet organismit tai rakenteet, mukaan lukien Polttiaiseläimet (Cnidaria pistävät solut, sieni-ampuma-itiöt ja muurahaisen, termiitin ja hämähäkin alalohko), pitävät hallussaan maailman kiihtyvyysennätyksiä. Näillä erilaisilla järjestelmillä on yhteisiä piirteitä: ne muuttavat nopeasti materiaaliin tai nesteeseen varastoidun potentiaalisen energian kineettiseksi energiaksi, kun salpa vapautetaan. Nopeinta näistä ei kuitenkaan voida toistaa, koska mekaaniset komponentit ovat rikkoutuneet tai työntyvät ulos.

Lisäksi joidenkin näiden järjestelmien on voitettava vedessä liikkumisen lisähaaste, jossa suuri tiheys ja viskositeetti rajoittavat kiihtyvyyttä pienissä ko’oissa. Tässä raportoidaan toistettavien, ultranopeiden napsautusten kinematiikka pieniltä meren katkat (Amphipoda). Urokset käyttävät suurentunutta pääkynttään, joka voi ylittää 30% ruumiinpainosta, napsauttamalla 1 mm pituisen daktyylin, jonka halkaisija vastaa ihmisen hiuksia (184 μm). Kynsi napsahtaa kiinni erittäin nopeasti. Nämä napsautukset ovat pienimpiä ja nopeimpia kaikista dokumentoiduista toistettavista liikkeistä, ja ne ovat riittävän nopeita toimimaan inertiaalisessa hydrodynaamisessa tilassa. Ne tuottavat kuultavia ääniä ja nopeita vesisuihkuja, jotka toisinaan tuottavat kavitaatiota, ja niitä voidaan käyttää puolustukseen. Nämä amphipod-napsautukset työntävät kiihtyvyyden ja koon rajoja toistettavia liikkeitä varten, erityisesti vedessä, ja ovat esimerkkejä siitä, kuinka uusia biomekaanisia oivalluksia voi syntyä vaatimattomista eläimistä.

Lähde:

Longo, S. J. et al. , 2021. , Snaps of a tiny amphipod push the boundary of ultrafast, repeatable movement: Current Biology (cell.com) 

• .