Большинство насекомых летают, но лишь немногие овладели искусством прыжков. Некоторые насекомые и пауки могут оттолкнуть свои тела от поверхности земли, чтобы избежать угрожающей им опасности. В статье представлено пять насекомых, которые прыгают, а также объяснение того, как они это осуществляют.
Кузнечики
Три пары ног насекомого наделены разными функциями. Пара передних лап служит для ходьбы насекомого, а задние с мускулами предназначены для прыжков. Кузнечик отталкивается от земли с большой силой, что дает ему возможность осуществлять прыжки в двадцать раз длиннее, чем его тело.
Кузнечики, саранча и другие члены "сообщества ортопедии" являются одними из самых опытных прыгающих насекомых на планете. Хотя все три пары их ног состоят из одних и тех же частей, задние заметно изменяются для прыжков. Бедра кузнечика на этих лапках выглядят, как бедра бодибилдера.
Эти мускулистые мышцы ножек позволяют насекомому отталкивать тело от земли с большой силой. Чтобы прыгать, кузнечик или саранча сгибают задние лапки, а затем быстро распрямляют их так, что те становятся почти одной прямой линией. Это создает значительную тягу, запуская насекомое в воздух. Кузнечики могут прыгать намного дальше, чем длина их тела.
Блохи
Блохи при своих прыжках пользуются специальной эластичной подушкой, которая дает им возможность создавать импульс для движения. Эти насекомые могут прыгать на расстояние в 100 раз больше длины их тела, но они не имеют таких мускулистых мышц, которые ученые наблюдают у кузнечиков.
Биологи использовали высокоскоростные камеры для анализа осуществления прыжков блох, а также применили электронные микроскопы для изучения анатомии насекомого при большом увеличении. Они обнаружили, что, несмотря на то что блохи кажутся нам примитивными насекомыми, для осуществления своих спортивных достижений они используют сложные биохимические процессы.
Вместо мышц природа наделила блох специальными эластичными подушечками, которые состоят из белка резилина. Резилиновая подушечка функционирует как натянутая пружина, которая в определенный момент при надобности выпускает свою накопленную энергию. При подготовке к прыжку блоха сначала захватывает землю микроскопическими шипами на ногах и голени (на самом деле они называются лапками и тибами). Насекомое отталкивается ногами и освобождает напряжение в резилиновой прокладке, передавая огромное усилие на землю и достигая отрыва от ее поверхности.
Ногохвостки
Пружинные хвосты ногохвосток содержат брюшной штифт, которым насекомое ударяет по земле и на какое-то мгновение повисает в воздухе.
Ногохвостки редко прыгают дальше 1/8 дюйма и, вероятно, остались бы незамеченными, если бы не их необычное умение взлетать в воздух, когда им угрожает опасность. Насекомые получили столь оригинальное название в честь своего необычного метода осуществления прыжков.
Подтянутый под брюшную полость, хвост содержит придаток, называемый фуллерой. Если насекомое почувствует приближающуюся угрозу, оно мгновенно высвобождает придаток, который ударяет по земле с достаточной силой, чтобы помочь телу взлететь в воздух. Ногохвостки могут достигать высот в несколько дюймов, используя принцип катапульты.
Пауки
У прыгающего паука кровь приливает к лапкам, что способствует их растяжению и осуществлению отрывания от поверхности земли. Прыгающие пауки хорошо известны своим необычным мастерством. Об этом вполне можно было догадаться по их названию. Эти крошечные членистоногие существа бросаются в воздух иногда с относительно высоких поверхностей.
В отличие от кузнечиков, прыгающие пауки, так же как и блохи, не обладают ногами с мышцами. Фактически, у них даже отсутствует функция разгибания лапок в двух суставах. Вместо этого, чтобы быстро передвигать ногами, пауки используют давление своей крови. Ученые установили, что мышцы в теле паука сжимаются и мгновенно заставляют кровь (на самом деле гемолимфу) прилить к ногам. Увеличение кровотока приводит к тому, что ноги расширяются и паук какое-то мгновение парит в воздухе.
Жуки
Передвигаясь по земле, жуки постоянно щелкают своими телами. Жуки также могут передвигаться в воздухе, поднимаясь высоко от поверхности земли. Но, в отличие от большинства других прыгунов-чемпионов, жуки не используют своих ног. Прыжки вызваны звуковым щелчком, который они делают в момент отрывания от поверхности.
Когда жук переворачивается на спину, он не может использовать свои лапки, чтобы перевернуться назад. Однако он может прыгать. Как же может жук совершать подобное, не используя ног?
Тело жука делится на две половины, которые соединяются продольной мышцей, вытянутой над шарниром. Штырь фиксирует шарнир, а расширенная мышца сохраняет энергию до тех пор, пока она не понадобится. Если жуку нужно передвигаться быстрее, то он сворачивает назад, освобождает привязку и прыгает! С громким щелчком жук запускает свое тело в воздух. Он осуществляет несколько акробатических трюков в воздухе, а затем снова приземляется на поверхность земли.
