Этот паук прыгает, как супергерой: ученые раскрыли секрет его силы, вдохновляющий инженеров

Австралийские ученые обнаружили, что павлиний паук (Maratus splendens), столь же миниатюрный, сколь и элегантный, использует полугидравлическую систему для совершения впечатляющих прыжков. Это биомеханическое достижение одновременно озадачивает и вдохновляет инженеров в области робототехники.

Естественная гидравлическая система: прыжки без мышц

У большинства наземных животных прыжок основан на простом механизме: мышцы сгибаются, а затем резко разгибаются, чтобы толкнуть тело. Но у прыгающих пауков, включая вид Maratus splendens, нет разгибательных мышц в ногах. Вместо этого они используют уникальную полугидравлическую систему передвижения.

Перед прыжком паук сокращает мышцы в головогруди (передней части тела, объединяющей голову и грудь), что закачивает гемолимфу — аналог крови у членистоногих — в его ноги. Это давление вызывает быстрое выпрямление конечностей, резко выбрасывая тело вперед.

Молниеносное ускорение: до 13,03 g

Результат: молниеносное ускорение — до 13,03 g у самцов и 12,5 g у самок. Для сравнения, пилот истребителя испытывает около 8-9 g в антиперегрузочном костюме… а большинство людей теряют сознание уже при 5 g.

Точные прыжки: анализ траектории и роли ног

Чтобы подробнее изучить этот механизм, исследователи собрали несколько взрослых особей и поместили их в контролируемую среду при 24 °C. Платформа для прыжка, расположенная в 4 см от площадки приземления, позволила наблюдать свободные прыжки.

С помощью высокоскоростной камеры, записывающей 5000 кадров в секунду, ученые смогли разложить прыжок на этапы, проанализировать роль каждой ноги и восстановить точную траекторию.

Оказалось, что основную роль в прыжке играет третья пара ног — более длинная и мощная, особенно у самцов. Эти же ноги используются в брачных танцах, когда самцы размахивают ими, чтобы привлечь самок.

Интересные факты о пауках:

• Пауки относятся к классу паукообразных и являются хищниками.
• Существует около 48 000 видов пауков.
• Большинство пауков плетут паутину для ловли добычи.

Открытие гидравлической системы прыжков у павлиньего паука демонстрирует удивительные адаптации, которые эволюция создала в мире природы. Это открытие может вдохновить новые разработки в области робототехники, в частности, при создании легких и маневренных роботов.