Можна знайти під скелями та на деревах, стиснувши між корою та стовбуром

Мадрид | 21 · 10 · 20 | 18:06

таємницю

Поділіться статтею

Рідний у пустельних місцях проживання Південної Каліфорнії. EP

броньований жук це грізна комаха. Птахи, ящірки та гризуни часто намагаються це з’їсти, але рідко досягають успіху. Збите машиною, істота все ще жива.

Виживання цього жука, названого Phloeodes diabolicus, залежить від двох ключових факторів: вашої здатності переконливо грати в мертвих та екзоскелета, який є однією з найжорсткіших та стійкіших до роздавлення конструкцій, відомих у біологічному світі.

В стаття опублікована в "Природа", Дослідники з Каліфорнійського університету, Ірвін (UCI) та інших установ розкривають матеріальні компоненти та їх нано- та мікромасштабні схеми, які роблять організм таким незнищенним, демонструючи при цьому, як інженери можуть отримати вигоду з цих конструкцій.

"Лінкор - це жук, тому ні це легко і швидкоАбо він побудований більше як маленький танк ", - сказав у своїй заяві провідний дослідник і автор-кореспондент Девід Кісайлус, професор UCI з матеріалознавства та техніки." Це його адаптація: він не може літати, тому просто стоїть на місці і дозволяє його спеціально створеній броні робити свою справу, поки хижак не здасться ".

У своєму середовище проживання в пустелі на південному заході США, жука можна знайти під скелями та на деревах, стиснувши між корою і стовбуром, ще одна причина, через яку він повинен мати міцний зовнішній вигляд.

Головний автор, Ісус Рівера, Аспірант в лабораторії Кісайлуса, він вперше дізнався про ці організми в 2015 році під час відвідування відомого музею ентомології в UC Riverside, де вони разом з Кісайлусом працювали в той час. Рівера зібрав жуків з місць навколо кампусу Внутрішньої Імперії та привіз їх до лабораторії Кісайлуса для тестування на стиск, порівнявши результати з іншими місцевими видами Південної Каліфорнії.

Підтримує в 39000 разів більше своєї ваги

Вони виявили, що броньований жук витримує силу, яка приблизно в 39000 разів перевищує масу його тіла. 200-фунтовий чоловік мав би нести гнітючу вагу 3,5 мільйона кілограмів, щоб відповісти цьому подвигу.

Проводячи низку мікроскопічних та спектроскопічних оцінок з високою роздільною здатністю, Рівера та Кісайлус виявили, що секрет цієї комахи полягає у матеріальному складі та архітектурі його екзоскелета, зокрема, його надводних надкрил. У повітряних жуків надкрила - це лопаті передніх крил, які відкриваються і закриваються, щоб захистити крила польоту від бактерій, висихання та інших джерел пошкодження. Елітри лінкора перетворились на міцний захисний щит.

Не ламається, втрачає шари

Аналіз Кісайлуса та Рівери показав, що надкрила складаються з шарів хітину, a волокнистий матеріал і білковий матрикс. У співпраці з групою, яку очолювали Ацусі Аракакі та його аспірант Сатоші Мурата, обидва з Токійського університету сільського господарства та технологій, вони дослідили хімічний склад екзоскелета легшого жука-літака та порівняли його зі своїм наземним колегою. Зовнішня оболонка диявольського броньованого жука має значно вищу концентрацію білка, приблизно на 10 відсотків більше за вагою, що, на думку дослідників, сприяє більшій в'язкості елітри.

Команда також дослідила геометрію медіального шва, який з’єднує дві частини надкрила, і виявила, що він дуже нагадує зв’язані шматочки головоломки. Рівера побудував пристрій всередині електронного мікроскопа, щоб спостерігати, як ці з'єднання працюють під стиском, подібно до того, як вони можуть реагувати в природі. Результати їх експерименту показали, що замість того, щоб зламати область "шиї" цих блокувань, мікроструктура всередині лопаток елітри утворюється через розшарування або пошаровий перелом.

"Коли ви ламаєте шматочок головоломки, ви очікуєте, що він відокремиться біля шиї, найтоншої частини", - сказав Кісайлус. "Але ми не бачимо такого катастрофічного розколу з цим видом жуків. Натомість він розшаровується, забезпечуючи більш витончений збій конструкції".