Как многоножки ходят по земле и плавают в воде
Многоножки вида Scolopendra subspinipes mutilans способны не только ходить по суше, но и плавать в воде, гибко меняя способ передвижения.
Ключевое открытие: Международная группа учёных впервые расшифровала механизм гибкого моторного контроля, лежащий в основе амфибийной локомоции — способности передвигаться по суше и в воде.
Модельный организм: Учёные выбрали многоножку из-за её однородного сегментированного тела, что облегчает наблюдение за сменой поведения:
- На суше: она ходит, координируя множество ног.
- В воде: подгибает ноги и плывёт, изгибая тело, подобно угрю.
Предложенный механизм: Исследователи предположили, что за переход между походкой и плаванием отвечает взаимодействие центральной (ЦНС) и периферической нервной системы, тела и окружающей среды:
- Сигналы "ходьбы" или "плавания" генерируются в мозге и передаются назад по распределённым нейронным сетям ЦНС вдоль тела.
- Эти сигналы от мозга могут переопределяться сенсорными сигналами от периферической нервной системы ног, когда те касаются земли во время ходьбы.
Подтверждение: Эта гипотеза была описана математически, а поведение многоножек в разных ситуациях успешно воспроизведено в компьютерном моделировании.
Значение: Открытие даёт новое понимание механизмов адаптивного передвижения животных и может помочь в создании роботов, способных гибко менять паттерны координации тела для движения в различных средах.