Уникальные навыки лягушек-сверчков: быстрый «бобровый хвост» вместо скольжения по воде
Лягушки-сверчки (Acris), обитающие в Вирджинии и Северной Каролине, способны совершать серию быстрых прыжков по поверхности воды. Исследователи под руководством Джейка Сочи, профессора машиностроения, изучили этот механизм, известный как «skittering». Результаты опубликованы в Journal of Experimental Biology (первый автор — аспирантка Талия Вайс).
Высокоскоростная съёмка раскрывает секрет
Используя высокоскоростную видеосъёмку (до 500 кадров в секунду), команда зафиксировала движение лягушек в 20-галлонном стеклянном аквариуме. Ранее считалось, что лягушки лишь касаются воды лапами, но видео в замедленном режиме показало иное.
Ключевое открытие: при каждом прыжке тело лягушки полностью погружается в воду. Движение напоминает не скольжение, а «порпоизинг» — прыжки дельфина из-под воды. Это скорее серия быстрых «бобровых хвостов» (belly flop), чем танцующее скольжение.
Механика прыжка
Цикл одного прыжка (менее секунды) разбили на фазы:
- Толчок — из полностью погружённого положения.
- Полет — в воздухе.
- Погружение — обратно в воду.
- Подготовка — к следующему прыжку.
Лягушка выталкивает тело из воды, задние лапы остаются вытянутыми в полёте, а передние выносятся вперёд для входа в воду. При погружении задние лапы сгибаются, готовясь к новому толчку. Лягушки могут выполнять до 8 таких прыжков подряд.
Значение для науки и технологий
Исследование не только уточняет биомеханику «skittering», но и открывает возможности для биоинспирированной робототехники. Понимание этого эффективного способа передвижения может быть применено при создании:
- Быстро развёртываемых водных сенсорных систем.
- Амфибийных дронов для измерения глубины.
«Нас легко обманывают быстрые движения животных, — отметил Соча. — Здесь лягушка кажется подпрыгивающим камнем, но на самом деле она ныряет и выпрыгивает снова. Мы до сих пор не знаем, почему так немногие лягушки демонстрируют это поведение».