Як поводиться `` злий жук; виживає; дроблення d; автомобіль - ЯПОНІЯ
Область ентомології побудована на скромному шпильці: біологи вирушають на луки та ліси, збирають комах, евтаназують їх та прикріплюють до лотків, що складають природничі колекції музеїв та університетів, тим самим увічнюючи зразки для майбутніх вчених. вивчити. Але броньований диявол-жук - його справжнє ім’я, хоча формально відоме як дияволські флоеди - не зазнає такої зневаги. Місцевий житель південного заходу США, він відомий як "шпилька", комаха, настільки жорстка, що коли біологи намагаються просунути шпильку крізь чорну горбисту оболонку, мізерний метал поступається місцем. Це настільки складно, що ентомологам спочатку потрібно пробити діру, а потім забити кіл. Що є додатковою гідністю, подумайте.
Диявольський броньований Жук насправді настільки жорсткий, що якщо наїхати на машину, він від’їжджає. Він витримує сили, що перевищують вагу тіла в 39000 разів. Щоб насправді розчавити цього жука, потрібно 150 ньютонів сили, яка, якщо ви не вільно володієте фізикою, в 7,5 разів сильніша за силу, яку ви можете зібрати, стискаючи щось між великим і вказівним пальцями.
Для Каліфорнійського університету в Ірваїні, вченого з питань матеріалів Девіда Кісайлуса, злий залізний жук - це не просто цікавість - це натхнення. Зараз Кісайлус та його колеги публікують статтю в журналі Nature, щоб розшифрувати принаймні частину таємниці того, як жук може впоратися з такими подвигами сили. А саме, природний відбір винайшов геніальну структуру, яка запобігає сплющенню комахи, структуру, яку Кісайлус почав використовувати для натхнення для розробки нових надміцних матеріалів. "Ми в захваті, тому що віримо, що ми можемо звернутися до аерокосмічної, автомобільної та спортивної індустрії за допомогою такого типу дизайну", - говорить Кісайлус.
Отже, для початку: Що робить жук у величезному світі комах, щоб протистояти таким силам? Морфологічно кажучи, саме елітра жука - дві тверді оболонки, які ви бачите, як сонечко розкривається, розправляючи крила і злітаючи, - виконує роль щита. Але Жук-броньований диявол (тепер відомий як DIB) не може літати, і протягом еволюційного часу зливав свою надкрилья та решту свого екзоскелета, створюючи цілісну оболонку.
"Багато великих нелітаючих жуків, як правило, мають цю характеристику (дійсно жорстку), особливо ті, що не мають сильної хімічної захисту", - пише Метью Ван Дам, експерт з жуків Каліфорнійської академії наук, у електронному листі до WIRED. (Він не брав участі в цій новій роботі.) “Інші дослідження показали, що це хороший захист від хижацтва. Тож риса, ймовірно, еволюціонувала як захист від хижаків.
Спочатку можна припустити, що жук включає якийсь мінерал у свій екзоскелет, щоб надати йому додаткову міцність. Це не було б безпрецедентним: наприклад, глибоководна равлик будує залізну оболонку. Ні, DIB є повністю органічним. "Ми знаємо, що це прості органічні речовини - мінералів немає, як ви могли б знайти в оболонці, дійсно стійкій до дроблення", - каже Кісайлус. «Балки, що підтримують ваші магістралі, бетонні недарма: кераміка чудова під стиском. І все-таки в ньому немає мінералу. Все органічно. "
Отже, у будові екзоскелета повинно бути щось особливе: тіло має бути побудоване таким чином, щоб воно поглинало енергію нищівним ударом, подібно до того, як хмарочос побудований, щоб злегка колихатись у русі. уникайте розбивання на дві частини. І справді, Кісайлус та його колеги знайшли два ключові еволюційні нововведення, які роблять DIB настільки жорстким: бічні опори та медіальний шов.