导航菜单

英首次在昆虫身上发现功能性机械齿轮结构

9月13日,伦敦,《技术日报》(记者刘海英)英国科学家在最新一期《科学》上发表了一篇论文,称他们在欧洲的一种常见昆虫中发现它仅在人造机械中发现。功能性机械齿轮结构。科学家说,这是在自然生物中首次发现这种结构,这表明自然界的生物进化在某些方面远远超出了人类的期望。

伊苏斯是欧洲常见的昆虫,在大多数欧洲国家的居民的花园中都有发现。剑桥大学和布里斯托大学的科学家使用高速摄像设备和现代解剖学研究了昆虫幼虫的结构和运动。他们发现,在这些昆虫幼虫的后腿关节上,有诸如自行车或汽车变速箱传动装置之类的齿轮结构,齿轮带长约400微米,昆虫的齿轮齿数在10到12之间。跳跃时,两个齿轮皮带同步旋转,完美啮合并提供相同的推力。

该论文的作者,剑桥大学的Malcolm Barros教授指出,Isus腿的速度高达30微秒。神经系统无法实现这种精确的同步性。 Isus使用骨骼结构来解决大脑和神经系统无法解决的问题。它将神经信号传递到肌肉,产生大致相同的力。当一只脚开始摆动时,齿轮将啮合并互锁,从而实现绝对同步。

Isus的齿轮结构具有人造机械齿轮的特征。例如,每个齿和齿轮带的连接点都有一个圆角。这是人造机械齿轮的一个特征,可以有效吸收振动并防止齿轮齿断裂。算了吧。但是它也不同于人造机械齿轮:人造齿轮是对称的,因此它们可以在旋转过程中相互啮合,在Isshou后腿关节的齿轮结构中,每个齿都是不对称的,一个到另一个其他力点弯曲以为跳跃提供单向动力。

此外,令科学家更加困惑的是,他们仅在伊苏斯幼虫的后腿关节中发现了这种齿轮结构。幼虫成年后,齿轮结构消失了。

齿轮结构在动物界并不罕见。例如,棘手的乌龟(也称为齿轮龟)的甲壳和轮蜗杆的后部是齿轮状的,但是这些结构的功能要么是晦涩的,要么是晦涩的。它演变并逐渐消失,成为装饰性结构。

“我们经常认为诸如机械齿轮之类的结构只是人类机械设计的产物,但事实并非如此。因为我们没有足够的观察力,所以我们无法在生物体中找到它。”另一位论文作者,大学的布莱斯格雷戈里萨顿说。 “这种对生物的齿轮结构不是经过设计的,而是自然进化的结果。”

——