Côn trùng có cơ chế hiển vi trông giống như một thiết bị

Bánh răng là cấu trúc được sử dụng rộng rãi bởi con người. Từ đồng hồ đến động cơ xe hơi đều dựa vào bánh răng để hỗ trợ cho hoạt động của họ. Tuy nhiên, các nghiên cứu gần đây với một loài côn trùng chỉ ra rằng có lẽ thiên nhiên thực sự chịu trách nhiệm tạo ra cơ chế này.

Một nghiên cứu mới cho thấy côn trùng thuộc loài Issus coleoptratus là sinh vật sống đầu tiên sở hữu bánh răng chức năng. Các cấu trúc được tìm thấy trên chân sau của côn trùng và phục vụ để đồng bộ hóa các chuyển động của nó tại thời điểm nhảy vọt.

"Theo hiểu biết của tôi, đây là minh chứng đầu tiên về bánh răng chức năng ở động vật", Malcolm Burrows, giáo sư danh dự về sinh học thần kinh tại Đại học Cambridge, Anh, cho biết.

Để ghi lại hoạt động của các bánh răng trong cơ thể côn trùng, nhà nghiên cứu đã có thể chụp ảnh trong video. Khi con vật chuẩn bị nhảy, có thể thấy răng bánh răng bị kẹt vào vị trí. Sau đó, con vật đẩy bàn chân của nó trong một chuyển động nhanh và chính xác, như chúng ta có thể thấy trong video.

Đồng bộ hóa

Các nhà nghiên cứu lưu ý rằng mỗi chân của côn trùng có từ 10 đến 12 răng có liên quan đến trochanter - một cấu trúc tương ứng với khoảng trống giữa đùi và xương đùi. Cơ chế này đã được phát hiện và mô tả vào năm 1957, nhưng không ai chứng minh rằng bánh răng sẽ là cấu trúc chức năng, Burrows nói.

Chân sau của côn trùng có thể được sắp xếp theo hai cách. Châu chấu và bọ chét, ví dụ, có chân di chuyển trong các mặt phẳng khác nhau ở hai bên cơ thể của chúng. Các côn trùng nhảy khác - chẳng hạn như Issus - có chân di chuyển bên dưới cơ thể trong cùng một mặt phẳng.

Trong nhóm côn trùng thứ hai, bàn chân cần phải được nhóm chắc chắn. "Nếu có một chút khác biệt về thời gian giữa hai chân, thì cơ thể của côn trùng bắt đầu xoay", nhà nghiên cứu giải thích.

Các bánh răng đồng bộ hóa chuyển động của chân sau lên đến 30 micro giây - nhanh hơn nhiều so với hệ thần kinh có thể đạt được, như một số nghiên cứu đã chỉ ra.

Burrows cũng lưu ý rằng đôi khi các bánh răng đi qua nhau, nhưng khi chúng khớp với nhau, hai chân sẽ đồng bộ. Khi thử nghiệm với một con Issus đã chết, nhà nghiên cứu lưu ý rằng việc kéo một chân của côn trùng đã kéo dài chân kia nhanh chóng.