k.0.m

Присоска рыбы-прилипалы

Рыба-прилипала, или ремора, может накрепко приклеиться к другому морскому животному, а затем без труда отклеиться, не нанося при этом ему никакого вреда. Способность этой чудо-рыбы очень заинтересовала учёных.

Обратите внимание. Ремора прилипает к скатам, акулам, черепахам, китам и другим морским обитателям, независимо от структуры их кожи или панциря. Ремора питается паразитами, а также остатками от обеда хозяина. Она живёт по принципу «всё включено»: бесплатный проезд и защита от врагов. Учёные изучают присоску реморы, чтобы понять, благодаря чему ей удаётся мягко и в то же время очень прочно присасываться к различным поверхностям.

Овальный присосочный диск находится на верхней части головы реморы. Диск окружён мягкой и толстой губой, которая обеспечивает мощный присасывающий эффект. Внутри диска расположены ряды пластинок с крошечными твёрдыми шипами. Когда ремора напрягает пластинки, её шипы прицепляются к коже попутчика. Сочетание силы присасывания и силы сцепления позволяет реморе намертво прикрепиться и не слетать на резких поворотах и высоких скоростях.

Впечатлённые способностью этой рыбы, учёные создали свой аналог — устройство с присоской овальной формы, которое может прикрепляться к различным поверхностям. Во время испытаний выяснилось, что под водой сила, необходимая для отрыва присоски от поверхности, превышает вес самой присоски в сотни раз!

Этот искусственный аналог рыбьей присоски планируется применять для самых разных целей, например для глубоководных исследований, а также для того, чтобы прикреплять датчики к морским животным, и для крепления осветительных приборов и другого оборудования к подводным частям мостов и кораблей.

Появилась ли присоска рыбы-прилипалы в результате удачной последовательности слепых случаев? Или над этой конструкцией работал гениальный инженер [природа-мать]?

Термостойкие «доспехи» серебряных муравьев Сахары

САХАРСКИЙ серебряный муравей (Cataglyphis bombycina) — один из самых устойчивых к высокой температуре видов живых существ. Когда полуденное солнце пустыни Сахара вынуждает врагов этих муравьев отсиживаться в тени, сами муравьи совершают короткие вылазки из своего гнезда в поисках пищи — их добычей становятся те, кто менее устойчив к жаре и умер от перегрева.

Серебряный муравей обладает термостойкими «доспехами», которые состоят из спины и боков, покрытых особыми волосками, и гладкого брюшка. Волоски, придающие муравью серебристый блеск, полые и имеют уникальную трехгранную форму. Две верхние грани волоска покрыты микроскопическими продольными бороздками, а нижняя грань — ровная. Такое строение служит двум целям. Во-первых, оно позволяет волоскам отражать свет в видимом и коротковолновом инфракрасном диапазоне. Во-вторых, оно помогает муравью отдавать тепло из организма, которое он получает с солнечным светом. А гладкое брюшко отражает средневолновое инфракрасное излучение, исходящее от раскаленного песка.

Термостойкие «доспехи» помогают серебряному муравью поддерживать температуру своего тела ниже критических для него 53,6 градуса.

Появились ли термостойкие «доспехи» сахарского серебряного муравья в результате случайного перебора вариантов? Или же эту сложную конструкцию разрабатывал гениальный инженер [природа-мать]?

Плавники горбатого кита

ВЗРОСЛЫЙ горбатый кит, или горбач, больше и тяжелее автобуса. Тем не менее это гигантское млекопитающее отличается удивительной маневренностью, особенно когда ныряет и меняет направление движения. Откуда у горбача такая подвижность? Отчасти секрет объясняется бугорками на его плавниках.

Большинство китов и других китообразных имеют плавники с гладким передним краем. Но только не горбатый кит. На концах его грудных плавников имеются крупные бугорки. Во время плавания их обтекает вода, образуя множество завихрений. Бугорки направляют потоки воды и создают турбулентность. Этот «эффект бугорков» увеличивает подъемную силу кита и позволяет ему свободно вращать плавниками под большим углом, двигаясь без потери скорости. При больших углах поворота бугорки уменьшают силу сопротивления, что немаловажно, если учитывать длину плавников, которая составляет примерно треть длины кита.

Исследователи уже применяют этот принцип для создания более эффективных водных турбин, ветродвигателей и лопастей несущего винта вертолета, а также штурвалов на судах.

Появились ли плавники горбатого кита в результате слепого случая? Или же над этой конструкцией серьезно поработал талантливый инженер [природа-мать]?

«Мягкая посадка» медоносной пчелы

МЕДОНОСНЫЕ пчелы могут легко приземляться на поверхности, расположенные практически под любым углом. Как пчелам это удается?

Обратите внимание. Для «мягкой посадки» пчеле необходимо практически до нуля снизить скорость перед контактом с поверхностью. Для этого по логике ей нужно знать свою скорость полета и расстояние до цели и снижать скорость в соответствии с этими данными. Но пчела, как и большинство насекомых, не в состоянии воспользоваться таким методом — расстояние между ее глазами слишком мало, и они не способны фокусироваться, а значит, не могут определять расстояние.

Пчелиное зрение отличается от стереоскопического зрения человека. Пчелы, судя по всему, пользуются простым оптическим свойством: по мере того как пчела приближается к предмету, он кажется ей больше. Причем чем ближе пчела подлетает к объекту, тем быстрее он для нее «увеличивается». Эксперименты, проведенные учеными Австралийского государственного университета, показали, что пчела замедляет свой полет так, чтобы объект перед ней увеличивался равномерно. Поэтому, когда пчела достигает своей цели, ее скорость снижается практически до нуля, что обеспечивает ей «мягкую посадку».

В журнале «Ученые записки Национальной академии наук» отмечается: «Простота и универсальность такого алгоритма посадки... делают его идеальным для внедрения в системы навигации беспилотных летательных аппаратов» (Proceedings of the National Academy of Sciences).

Появился ли алгоритм «мягкой посадки» медоносной пчелы в результате слепого случая? Или же он заложен гениальным инженером [природа-мать]?

«Умная» кожа морского огурца

Морской огурец — это животное, которое обитает на дне моря и на коралловых рифах. Огурец может быть бугристым, пупырчатым или даже с шипами. Он невероятно пластичен: за несколько минут или даже секунд он может стать мягким, как воск, или твердым, как камень. Благодаря такой способности морской огурец может протиснуться даже в самые узкие щели и затвердеть там, так что никакой хищник его уже оттуда не вытащит. Секрет морского огурца — его «умная» кожа.

Обратите внимание. У кожи огурца есть три состояния — жесткое, средней жесткости и мягкое. Чтобы перейти из одного состояния в другое, огурец присоединяет или, наоборот, отсоединяет волокна в своей коже. Для этого морской огурец задействует разные виды белка: одни смягчают кожу, а другие делают ее более жесткой.

Белки, которые повышают жесткость, формируют маленькие мостики (или цепи) между волокнами соединительной ткани, за счет чего кожа твердеет. Белки, которые уменьшают жесткость, отсоединяют эти волокна, благодаря чему кожа становится более мягкой — настолько, что кажется, будто она тает, как мороженое.

Ученые разрабатывают материалы, которые обладали бы такими же свойствами, как кожа морского огурца. Одна из их задач — создать электроды для операции на мозге. Эти электроды должны быть достаточно твердыми, чтобы их можно было «воткнуть» в определенное место, но потом они должны размягчаться. Такая способность электродов менять форму снизила бы вероятность того, что организм их отвергнет.

Получил ли морской огурец свою «умную» кожу в результате случая? Или же над ее конструкцией трудился гениальный инженер [природа-мать]?

КАРАКАТИЦА может менять окраску и маскироваться, становясь практически незаметной для человеческого глаза. Согласно одному исследованию, тело каракатицы «может принимать самую разную окраску и менять ее почти мгновенно». Как она это делает?

Каракатица изменяет цвет благодаря хроматофорам — особым клеткам, находящимся у нее под кожей. Хроматофоры содержат мешочки, которые заполнены цветным пигментом и окружены крошечными мышцами. Когда каракатице нужно замаскироваться, мозг отправляет сигнал к мышцам, и они сокращаются. Затем мышцы растягивают мешочки с пигментом, и каракатица быстро меняет свой цвет. Изменение цвета служит каракатице не только для камуфляжа, но и для того, чтобы привлечь внимание потенциального партнера, а также, возможно, как средство общения.

Инженеры из Бристольского университета (Англия) создали искусственную кожу, похожую на кожу каракатицы. Они поместили диски из эластичного материала черного цвета между небольшими устройствами, которые действуют подобно мышцам каракатицы. Когда ученые пропускали через кожу электрические импульсы, эти устройства расплющивали и растягивали черные диски, меняя цвет искусственной кожи на более темный.

Исследование мышц каракатицы может помочь в разработке одежды, мгновенно меняющей цвет. Предполагается, что материал, имитирующий кожу каракатицы, можно будет использовать для создания камуфляжной формы. Не исключено, что им также заинтересуются в индустрии моды.

Появилась ли удивительная способность каракатицы менять окраску случайным образом? Или же гениальный инженер [мать-природа] долго разрабатывал эту технологию?