Чому ящірки не втрачають хвости

Особливе штепсельне з'єднання з мікрополістами дозволяє ящіркам позбуватися хвоста тільки тоді, коли це дійсно потрібно.


Ящірки відкидають хвіст у разі небезпеки, але раз вони його так легко відкидають, значить, він кріпиться не дуже міцно. А якщо він кріпиться не дуже міцно, виникає питання, чому він не відвалюється просто випадково, від ударів об каміння, від стрибків тощо. Очевидно, що в конструкції хвоста є золота середина: позбутися його не надто складно, але й не надто легко.


Як це у ящірок виходить, описують у Science співробітники Нью-Йоркського університету в Абу-Дабі. Ящірковий хвіст являє собою кілька сегментів, які з'єднані один з одним штепсельними сполукою: в місці з'єднання з заднього сегмента по колу йдуть вісім конічних м'язових пучків, які відповідають западинам в передньому сегменті. Поверхня кожного пучка не гладка, а покрита безліччю мікровиступів, причому мікровиступи спрощені крихітними порами.

Поверхня ж гнізда, куди входить великий виступ- «штепсель», з одного боку теж не гладка - на ній є мікровпадини, які відповідають мікровиступам на великому виступі. З іншого боку ці мікровпадини не так вже глибокі, вони виглядають, швидше, як відбитки, а не западини, і додаткової міцності всьому з'єднанню контакт між мікровпадинами і мікровиступами не додає.

Сегмент хвоста ящірки під мікроскопом: зліва видно м'язові конічні «штепселії», що йдуть по колу, праворуч - мікровиступи, які покривають кожен «штепсель». Фото: N.S. Baban / New York University Abu Dhabi.

Дослідники зробили модель міжсегментного з'єднання з м'якого гумомірного полімеру полідіметилсілоксану, щоб точно виміряти всі сили, які діють на «штепселі» в хвості ящірки. Виявилося, що мікровиступи потрібні не самі по собі, а заради нанопор в них самих і западин-проміжків між ними. Нанопори і западини - це порожнечі, які додають хвосту міцності: коли по з'єднанню між сегментами починає бігти розлом, він наштовхується на порожнє місце і втрачає енергію. Без мікровиступів з мікрополостями сегменти трималися б один за одного в 15 разів слабкіше. Тільки якщо на хвіст подіє досить велика сила, він відвалиться; якщо ж це буде просто випадковий удар, хвіст залишиться на місці. Так і виходить, що ящірки відкидають хвости, але ніколи їх не втрачають.

COM_SPPAGEBUILDER_NO_ITEMS_FOUND