Кой първи е изобретил зъбни колела?

Повечето инженерни изобретения са резултат от имитация на природа. Някои учени се опитват да пресъздадат човешката кожа, други - да изградят фасетираните очи на насекоми, а трети не престават да учудват с роботите си, които се държат като животни. Но за да може природата да имитира човешки изобретения, това вече е някакъв абсурд.

Кой според вас е изобретил съоръжението? Не страдайте, още никой не знае със сигурност. Но във всеки случай в природата тя е съществувала много преди човек да се сети за зъбна предавка. Изследователите са открили в насекомото най-простия зъбен механизъм, който винаги е бил смятан за чудо на инженерството. Миниатюрно същество от природата не може да лети, но скача много бързо и точно - и всичко това благодарение на предавките.

"Когато говорим за предавка, веднага се сещаме за велосипеди и автомобили. Но никога не съм мислил, че е животно", казва неврологът и биомеханик Малкълм Бъроус от университета в Кеймбридж.

Удивително насекомо от вида Issus coleoptratus живее в Северна Америка и Европа. Той може да достигне скорост по-бързо от Ferrari, казват изследователите.

За разлика от скакалците, чиито крака са разположени отстрани на тялото, при I. coleoptratus те са разположени под тялото. Поради това последните имат проблем. Ако скакалецът може да скочи, отблъсквайки се с един крак и да поддържа баланс, тогава I. coleoptratus след такъв трик ще започне да се върти около оста си. Това обаче не се случва: насекомото координира движенията си изненадващо хармонично.

За да разгледат всички движения поотделно, Бъроус и колегите му заснеха I. coleoptratus, който скача на високоскоростна камера, която снима 30 хиляди кадъра в секунда. Преглеждането на записа с ниска скорост показа, че задните крака изостават един от друг с грешка не повече от 30 микросекунди (милионни секунди). Интересното е, че предаването на нервен импулс от крайник към мозъка или в обратна посока отнема много повече време.

Нервната система на насекомите от I. coleoptratus е твърде бавна, за да синхронизира движенията на задните крака. Следователно, в процеса на еволюция те "създадоха" зъбно колело за себе си. При всеки високоскоростен изстрел изследователите забелязват зъбни колела на двата задни крака.

Както учените пишат в списание Science, всяко колело имаше 12 зъба. Този механизъм осигурява на I. coleoptratus моментална и високоефективна синхронизация на крайниците.

"Техният естествен механизъм е много подобен на нашия създаден от човека. Донякъде е срамно, че I. coleoptratus еволюира до зъбно колело преди милиони години и ние го изобретихме сравнително наскоро", казва Бъроус.

Това вероятно не е последното откритие от този вид. Колегите на Бъроуз, които не са участвали в работата, са убедени, че всичко, което човекът е създал със собствените си ръце, природата е предвидила от много дълго време. Просто трябва да изглеждате правилно.