Cameron Merritt
0 
4144
401
En liten, men dyktig genser som heter Kim, er den første edderkoppen noensinne trent av forskere til å hoppe på forespørsel.
Det var ikke lett å lære henne å hoppe når og hvor de ville at hun skulle. Av de fire edderkoppene forskerne prøvde å trene, var det bare en - som de til slutt fikk tilnavnet Kim - på forpliktende måte å hoppe mellom parallelle plattformer og hoppe til høyere eller lavere nivå. Ved å studere Kim håpet forskerne på å bedre forstå hvordan hoppende edderkopper finjusterte hoppene sine, avhengig av formålet med spranget, avstanden til målet deres og hoppets retning - oppover eller nedover. [Skumle, crawly og utrolig: bilder av edderkopper
Etter å ha observert og målt Kims ytelse, beskrev forskerne funnene i den mest detaljerte studien av edderkopphopp til dags dato, publisert online 8. mai i tidsskriftet Nature: Scientific Reports.
Den kongelige hoppende edderkoppen (Phidippus regius), som måler bare 12 millimeter (lang), er en del av en gruppe som er kjent for å bruke raske hopp på lang avstand for å fange raskt bevegelige insektbytter eller navigere i vanskelig terreng og unngå trusler. Og mens de fleste hoppende edderkopper måler mellom 0,1 og 0,4 tommer (3 til 10 mm), er de i stand til å hoppe horisontalt opp til 160 tommer fra stillstand.
"Kraften på beina ved start kan være opptil fem ganger vekten av edderkoppen. Dette er fantastisk," fortalte studieforfatter Mostafa Nabawy, forsker ved University of Manchester's School of Mechanical, Aerospace and Civil Engineering, i uttalelsen.
"Hvis vi kan forstå disse biomekanikkene, kan vi bruke dem på andre forskningsområder," sa Nabawy.
Kan også hoppe
Tidligere studier undersøkte edderkoppenes hopphastighet og kroppsposisjon, men mye om hoppet deres var fremdeles ukjent, for eksempel hvordan de justerte holdningen sin for å kompensere for forskjellige forhold, mengden energi som drev hoppene deres og hvor mye hoppene deres stolte på muskelkraft , heller enn hydraulisk trykk som sender blod rusende til beina, rapporterte studieforfatterne.
For å undersøke edderkoppene bygde de en struktur med to bevegelige plattformer som kunne fikses på forskjellige nivåer og avstander, og prøvde deretter å trene fire hunner P. regius edderkopper for å hoppe mellom plattformene, ved å føre dem frem og tilbake for å gjøre dem kjent med apparatet.
De fleste edderkoppene viste ingen interesse for eksperimentet. Kim hoppet imidlertid ved muligheten og ble forskernes ensomme datakilde. Hun utførte i 15 hoppeoppgaver, hoppet opp, ned og over plattformene, mens forskerne filmet henne med høyhastighetskameraer. De registrerte hastigheten, landingsposisjonene, ben- og kroppsvinklene og hopplengdene, og beregnet deretter hvor mye energi Kim brukte på hvert sprang.
De skannet og modellerte også Kim i 3D, for bedre å visualisere strukturer og bevegelser i bena og kroppen hennes.
Forskerne fant at Kim satte inn forskjellige strategier avhengig av hvor hun måtte hoppe. Hun justerte benets plassering avhengig av avstanden til målene, og hun brukte nedvinklede hopp for å reise kortere avstander, og brattere hopp for lengre avstander.
De horisontale hoppene med kort rekkevidde hadde en tendens til å være lavere og raskere, noe som krevde at Kim skulle bruke mer energi, men minimere tiden hun var i luften - og sannsynligvis øke sjansene for å fange byttedyr. Til sammenligning krevde horisontale humle eller hopp på lang avstand til en høyere eller lavere plattform at hun måtte bruke mindre energi, ifølge studien.
Det er kjent at edderkopper benbevegelser bruker både muskler og hydraulisk trykk - mekanismer i kroppene deres sender blod raskt til lemmene når de forlenger bena. Men forskerne bemerket at det var tilstrekkelig kraft generert av Kims benmuskler alene til å brensle sprangene hennes, uten å kreve at hun skulle stole på hydraulisk trykk for å drive raske start.
Imidlertid vil ytterligere forskning være nødvendig for å bekrefte om edderkoppene faktisk skyver av med muskelkraft, melder forskerne.
Original artikkel på .