ウンカは、歯車機構を持つことが知られている唯一の生物です。 の イッスス・コレオプトラタス は、ギアのようなメカニズムを正式に記述した最初のタイプのウンカです。 の下にある種のほとんどは 発行済み 属は、ヨーロッパ、近東、北アフリカに見られます。
新しい研究によると、植物を飛び回る昆虫である Issus coleoptratus は、機能する歯車を持った最初の生物です。 昆虫がジャンプすると、後ろ足にある XNUMX つの連動ギアが足の同期を助けます。
ホッピングのためのPlanthopperのギア
各脚には、昆虫の転子に接続する 10 ～ 12 個の歯車の歯の湾曲したストリップがあります。 マルコム バロウズは 1957 年にこれらの構造を説明しましたが、歯車が機能することを証明した人はいませんでした。
昆虫の後肢は、XNUMX つの方法で配置できます。 バッタとノミの足は、体の側面の異なる面で動きますが、ウンカなどのチャンピオンジャンプ昆虫の足は、体の下の同じ面で動きます. その結果、ウンカの脚はしっかりと結合する必要があります。
足のタイミングが少しずれただけで体が回転し始める。
Malcolm Burrows、英国ケンブリッジ大学神経生物学名誉教授
Science 誌の 13 月 30 日号に詳述されている研究結果によると、歯車は後脚の動きを互いに約 XNUMX マイクロ秒以内に同期させます。これは、神経系が達成できるよりもはるかに高速です。
バロウズは、ギアが時々互いにすり抜けていることに気付きましたが、最終的にかみ合うと、XNUMX つの脚が同期しました。
バロウズは、死んだウンカで実験を行いました。片方の足を引っ張ると、両方の足が急速に伸びました。 したがって、彼は、骨格系の力学が脚を独自に同期させることができると主張しています. （ソース： ライブサイエンス)
未熟なウンカはどのようなギアを持っていますか?
未熟なウンカ、または幼虫だけが、最終的な脱皮中に歯車を失います。 ウンカの成虫は、脚の間の摩擦を利用して歯車と同じ効果を実現します。
Burrows 氏によると、大人はギアの歯が壊れて昆虫の生存を危険にさらす可能性があるため、ギアを放棄する可能性があります。 ニンフは成人になる前に外骨格を XNUMX ～ XNUMX 回脱落させ、損傷を修復することができますが、成人は体が XNUMX つしかありません。
大人は体が大きくて硬いため、足を同期させるには摩擦がより効果的な方法かもしれません。
人間の機械工学の構成要素が生きている世界でも次々と発見されているのを見るのは非常にエキサイティングです。
アレクサンダー リーデル、ドイツのカールスルーエ国立自然史博物館学芸員
歯車のような構造を持つ動物は他にもいくつかいます。 歯車亀はその名の通り、甲羅に飾りの付いた歯車がついています。 一部の爬虫類には、血流抵抗を増加させる歯車心臓弁があります。 さらに、一部の昆虫には、さえずり音を出す歯車のようなノブがあります。 ただし、これらの構造はいずれも従来の意味での歯車として機能しません。
バロウズは、ドイツの同僚の庭で最初にギアレッグ昆虫に遭遇しました。 彼はイギリスでそれらを探しましたが、見つかりませんでした。 （ソース： ライブサイエンス)
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