Крошечное насекомое из нашего двора совершает самые быстрые сальто на Земле
Новым чемпионом по прыжкам с вращением стал шарообразный коллембол (Dicyrtomina minuta). Это миниатюрное шестиногое существо совершает сальто назад, поднимаясь в воздух более чем на 60 высот собственного тела за мгновение. Новое исследование впервые детально изучило его прыжковые способности.
Шарообразные коллемболы крошечные, обычно всего пару миллиметров в длину. Они не летают, не кусаются и не жалят. Но они умеют прыгать. Фактически, прыжок — их основной (и единственный) план по спасению от хищников. И они преуспели в этом — невооружённым глазом кажется, что они полностью исчезают при взлёте.
«Когда шарообразные коллемболы прыгают, они не просто подпрыгивают вверх-вниз, они переворачиваются в воздухе — это самое близкое к прыжку Соника из реальной жизни», — говорит Адриан Смит, доцент-исследователь биологии в Университете штата Северная Каролина.
Исследование опубликовано в Integrative Organismal Biology.
Найти коллемболов было легко — они повсюду вокруг нас. Те, что участвовали в исследовании, обычно активны с декабря по март. Смит «набрал» своих подопытных, просеивая листовой опад в собственном дворе. Но следующая часть оказалась самой сложной.
«Шарообразные коллемболы прыгают так быстро, что это невозможно увидеть в реальном времени, — говорит Смит. — Если попытаться снять прыжок обычной камерой, коллембол появится в одном кадре, а затем исчезнет».
Смит решил эту проблему, используя камеры, снимающие со скоростью 40 000 кадров в секунду. Он побуждал коллемболов прыгать, подсвечивая их или слегка касаясь кистью художника. Затем он анализировал, как они взлетают, как быстро и далеко перемещаются и как приземляются.
Шарообразные коллемболы не используют для прыжка ноги. Вместо этого у них есть придаток под названием furca (прыгательная вилка), который складывается под брюшком и имеет крошечную раздвоенную структуру на кончике. Когда коллембол прыгает, furca откидывается вниз, и раздвоенный кончик отталкивается от земли, запуская его в серию невероятно быстрых сальто назад.
Что значит «невероятно быстро»?
«Шарообразному коллемболу требуется всего одна тысячная секунды, чтобы сделать сальто назад и оторваться от земли, и он может достичь пиковой скорости вращения 368 оборотов в секунду, — говорит Смит. — Они разгоняют своё тело для прыжка примерно с той же скоростью, что и блоха, но вдобавок ко всему они вращаются. Ни одно другое животное на Земле не делает сальто назад быстрее шарообразного коллембола».
Коллемболы также могли подбрасывать себя более чем на 60 миллиметров в воздух — это более чем в 60 раз превышает их собственный рост. И в большинстве случаев они двигались назад.
«Они могут наклониться в прыжке и двигаться немного вбок, но при старте с плоской поверхности они в основном перемещаются вверх и назад, никогда вперёд, — говорит Джейкоб Харрисон, соавтор статьи. — Их неспособность прыгать вперёд указывает на то, что прыжок — это в первую очередь средство спасения от опасности, а не форма общего передвижения».
Было обнаружено два стиля приземления: неконтролируемое и закреплённое. У шарообразных коллемболов действительно есть липкая раздвоенная трубка, которую они могут вывернуть, чтобы зацепиться за поверхность или остановить свой импульс. Однако Смит наблюдал, что отскоки и кувырки при остановке были так же распространены, как и закреплённые приземления.
«Это первый раз, когда кто-либо провёл полное описание показателей прыжковой производительности шарообразного коллембола, и то, что они делают, почти невероятно эффектно, — заключает Смит. — Это отличный пример того, как мы можем находить невероятные и в значительной степени неописанные организмы, живущие вокруг нас».