Главная » Наука, технологии » Куски мяса помогли учёным изучить стойкость колючек кактусов

Куски мяса помогли учёным изучить стойкость колючек кактусов

Куски мяса помогли учёным изучить стойкость колючек кактусов

Учёные из Иллинойсского университета, изучающие ни много ни мало биомеханику прокалывающих растений и животных, захотели узнать, как строение "копья" кактуса влияет на его результативность. Проще говоря, исследователи изучали, какая структура колючки способствует эффективному "проколу" предмета и последующему удержанию "добычи".

Специалисты исследовали колючки шести видов кактусов, в том числе Echinocactus grusonii, Opuntia fragilis и Cylindropuntia fulgida.

"Мы рассматриваем основную механику прокола и то, как различия в "шипах" кактусов, в частности, их микроструктура, влияют на то, как они прокалывают и закрепляются в материале", — объясняет первый автор исследования Стефани Крофтс (Stephanie Crofts) из Иллинойсского университета.

Специалисты решили посмотреть, как колючки справятся с лабораторным полимером, куриным и свиным мясом.

Куски мяса помогли учёным изучить стойкость колючек кактусов

Они провели тесты, показавшие, какое усилие нужно приложить для прокола образцов и последующего изъятия колючек из материала.

"Прежде чем мы начали проводить эксперименты, мы посмотрели на колючки под сканирующим электронным микроскопом. Колючки с зазубринами, как у C. fulgida, были невероятно похожи на колючки дикобраза, изученные другими группами", — говорит Крофтс.

Как говорят учёные, все колючки отличались по своей способности прокаливать материал. Например, зазубренным колючкам (как на фото ниже) требовалось меньше силы, чтобы проделать дыру в поверхности образца.

Куски мяса помогли учёным изучить стойкость колючек кактусов

Кроме того, зазубренные "шипы" крепко удерживали проколотую "добычу". Как сообщается в статье, опубликованной в научном издании Proceedings of the Royal Society B, учёные смогли поднять с рабочей поверхности кусок свинины весом 230 граммов при помощи всего лишь одной колючки кактуса вида C. fulgida.

Как пишут специалисты, одни и те же биомеханические свойства, позволяющие зазубренным колючкам, легко проникать в образцы, также затрудняли и их вытеснение из них.

Зачем колючкам такая цепкость? Не секрет, что они выполняют различные функции, в том числе защищают растение от хищников. "Шипы" C. fulgida имеют также репродуктивное назначение: цепляясь за проходящее мимо животное, колючки помогают растению покорять новые территории.

Такая зазубренная колючка порой настолько крепко вонзается в жертву, что небольшая часть кактуса обламывается вместе с ней.

Примечательно, что не только кактусы обладают зазубренными колючками. Удивительно, что похожие особенности могут развиться у совершенно разных видов, принадлежащим разным царствам.

"Исследование этих систем даёт нам возможность сравнить эволюцию и биомеханику как растений, так и животных. Не часто возникает возможность сделать такое прямое сравнение", — говорит автор исследования Фил Андерсон (Phil Anderson).

Исследование может показаться довольно глупым, но оно нацелено не только на понимание и описание законов природы. Многие хитроумные изобретения начинались с таких любопытных исследований. Так, изучение лап гекконов, которые могут ходить по потолкам, привело к созданию робота-уборщика космического мусора с особыми цепкими манипуляторами.

Авторы проекта "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) также рассказывали о других разработках, на создание которых учёных вдохновили животные или растения. В частности, так появились ультрабелое покрытие, по строению имитирующее панцири жуков, и миниатюрные роботы, подражающие пчёлам и водомеркам, а также беспилотник, который хватает жертву подобно соколу.

Источник

Прокрутить до верха
Adblock detector