Саранча приземляется вниз головой: биологи раскрыли механизм контролируемого падения

Пустынная саранча известна мощными прыжками для спасения от хищников, точно контролируя движение задних ног. Однако до сих пор было неясно, как эти насекомые управляют своим телом при падении и приземлении.

Исследователи из Центра биомиметики и инноваций Высшей школы Бремена (HSB) впервые детально изучили поведение саранчи при падении. Результаты, опубликованные в Journal of Experimental Biology, показали неожиданную картину: падающие насекомые не замедляются при приближении к поверхности, а вместо этого стабильно врезаются в землю головой вперед.

Ключевые наблюдения:

• Независимо от начального положения перед падением, саранча в воздухе всегда разворачивается головой к земле.
• Это стереотипное движение приводит к предсказуемой позе тела в момент удара, что позволяет лучше подготовиться к нему.
• Такое поведение сокращает время подготовки к следующему прыжку и повышает шансы на спасение.

Роль активного и пассивного контроля:

• Аналогичное падение головой вперед наблюдалось и у мертвых насекомых, что указывает на пассивную роль тела в управлении падением.
• Однако при падении охлаждённой саранчи (с ограниченным контролем над конечностями) движения были неконтролируемыми.
• Это свидетельствует, что для управляемого «крэша» всё же необходим некоторый уровень активного контроля.

Практическое значение:

Прочный хитиновый экзоскелет насекомых выдерживает относительно небольшие силы удара. Поэтому для них важнее предсказуемость падения, чем его смягчение.

Эти принципы могут быть полезны в инженерии, например, при проектировании небольших беспилотных зондов для посадки на неизвестную местность. Вместо сложного активного контроля спуска можно создать конструкции, которые при падении всегда принимают предсказуемое положение и могут быстро восстановиться для выполнения задач.