Посмотрите, как эти снайперы со стеклянными крыльями запускают пузыри мочи с помощью анальной катапульты.

[встроенное содержимое] Насекомые, называемые снайперами со стеклянными крыльями, имеют «анальный стилус», способный выпускать капли мочи с очень высокой скоростью.

Снайпер со стеклянными крыльями пьет огромное количество воды и поэтому часто мочится, выделяя за день мочу в 300 раз больше собственного веса. Вместо того, чтобы производить постоянный поток мочи, снайперы образуют капли мочи в анусе, а затем катапультируют эти капли от своего тела с невероятной скоростью, с ускорением в 10 раз быстрее, чем Lamborghini. Согласно новой статье, опубликованной в журнале Nature Communications, ученые из Технологического института Джорджии определили, что насекомое использует этот необычный механизм «сверхдвигателя» для сохранения энергии.

Разновидность цикадки, цикадка со стеклянными крыльями (Homalodisca vitripennis) технически является сельскохозяйственным вредителем, бичом калифорнийских виноградарей, особенно с 1990-х годов. Она питается многими видами растений (в том числе виноградом). ), прокалывая ксилему растения (которая переносит воду от корней к стеблям и листьям) своим игольчатым ртом, чтобы высасывать сок. Насекомые потребляют много сока, а их частое мочеиспускание, в свою очередь, потребляет много энергии из-за их небольшого размера, вязкости и отрицательного поверхностного натяжения сока (он естественным образом втягивается внутрь). Но сок на 95 % состоит из воды, поэтому в нем не так уж много питательных веществ, чтобы подпитывать всю эту мочу.

"Если бы вы пили только диетический лимонад, а это был весь ваш рацион, то вам действительно не хотелось бы тратить энергию на какую-либо часть вашего биологического процесса", – сказал New Scientist соавтор Саад Бхамла из Технологического института Джорджии. "Что-то вроде этого для этой маленькой организации".

Увеличить / Стекляннокрылый снайпер. Технологии Джорджии

Бхамла и его коллеги использовали высокоскоростную визуализацию для изучения динамики снайперов со стеклянными крыльями в лаборатории: пять насекомых, 22 выброса капель мочи. Ключом к мочеиспусканию является то, что называется анальным стилетом, и команда наблюдала три различных фазы мочеиспускания. Во-первых, игла вращается, чтобы выдавить пузырь мочи. Как только она достигает определенного размера, примерно через 80 миллисекунд, игла начинает вращаться еще немного, по сути подпружинивая каплю. Наконец, стилет совершает еще одно быстрое вращение, чтобы удалить каплю мочи. Капли могут двигаться на 40% быстрее, чем игла (т.е. в сверхпропульсивном режиме). Соберите достаточно жуков, сделав это сразу, и вы получите «дождь из цикад».

Авторы отмечают, что физика эластичных снарядов (таких как капля мочи) хорошо известна и требует последовательной синхронизации и некоторой синхронизации между исполнительным механизмом и снарядом для оптимизации передачи энергии и достижения наилучшего движения. В частности, «[Такое] такое нелогичное движение достигается только в упругих снарядах (таких как капля воды) путем тщательной настройки частоты вибрации лежащего в основе привода на собственную частоту снаряда», — пишут авторы.

Бхамла сравнил использование снайпером своего анального стилета с ныряльщиком, прыгающим с высокого трамплина. Модели авторов показали, что для использования этого сверхдвигательного механизма требуется в четыре-восемь раз меньше энергии, чем просто для создания струи мочи. Дополнительным преимуществом является то, что выступающие капли мочи еще больше снижают риск химического обнаружения снайперов хищниками, такими как осы-паразиты.