يمكن للهياكل المتخصصة في مخالب الحيوان أن تمتص التأثير.
يأتي الروبيان Mantis مجهز بأسلحته الخاصة. يحتوي على مخالب تبدو وكأنها قبضة مشدودة بشكل دائم والتي تعرف باسم نوادي Dactyl. ولكن عندما يكون”https://www.youtube.com/watch?v=E0Li1k5hGB”> تحطيم قذائف فريستها ، هذه القبضات تخرج منها غير تالفة.
عند رمي اللكمات ، يمكن أن يضرب الروبيان المانتيس سرعة رصاصة عيار 22 (حوالي 1316 كم في الساعة أو 818 ميلاً في الساعة) – واحد من”https://guinnessworldrecords.com/news/2019/4/the-mantis-shrimp-packs-the-most-powerful-punch-in-the-animal-kingdom-567501″> أسرع حركات في مملكة الحيوان. هذا يولد قوة أكثر من ألف مرة وزن الجسم. ومع ذلك ، فإن إطلاق العنان لأن الكثير من الطاقة يمكن أن تأتي بنتائج عكسية لأن موجات الصدمات التي تنتجها يمكن أن تلحق الضرر بشكل خطير بالأنسجة الرخوة للحيوان. لا شيء من هذا يبدو أنه يؤثر على الروبيان المانتيس. الآن نعرف أخيرًا السبب.
عندما درس فريق من الباحثين من جامعة نورث وسترن نوادي داكتيل من نوع واحد من أنواع الروبيان في مانتيس ، وجدوا أن لديهم هياكل طبقة تمنع بشكل انتقائي موجات الصوت ، والتي تعمل على أنها معدات واقية ضد الاهتزازات التي يمكن أن تلحق الضرر بالروبيان. هذه الأنواع من الهياكل ، والمعروفة باسم الآليات الصوتية ، تقوم بتصفية الموجات الصوتية التي يمكن أن تسبب صدمة الأنسجة العصبية والأنسجة الرخوة.
وقال الباحثون في أ”https://www.science.org/doi/10.1126/science.adq7100″> الدراسة نشرت مؤخرًا في العلوم.
وراء درع الجسم
الروبيان مانتيس ليسوا مانتيد ولا جمبري. هم في الواقع”https://ucmp.berkeley.edu/arthropoda/crustacea/malacostraca/eumalacostraca/stomatopoda.html”> stomatopods، القشريات البحرية المفترسة التي ظهرت لأول مرة قبل 400 مليون عام وتغذية الرخويات والأسماك والأشعة والأشعة القشرية الأخرى. الروبيان الروبيان الطاووس (Odontodactylus Scyllarus) هو واحد من أكثر الحيوانات المفترسة هائلة من الضحال المدارية التي يبحث فيها.
درس فريق الأبحاث الشمالية الغربية عن كثب نوادي داكتل لعينة من الروبيان الطاووس واحد واكتشف ثلاث طبقات من الدفاعات الصوتية. الفونونات هي وحدات من الطاقة الاهتزازية التي تنشأ من الذرات تتحرك ذهابًا وإيابًا في مادة صلبة. يتم تنظيم المواد الصوتية ، مثل آليات دفاع الروبيان ، لمعالجة موجات الصوت التي تمر عبرها.
عند تشريح الأندية ، وجد الباحثون أنها مغطاة”https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK513314/”> hydroxyapatite، طلاء يمنح مينا الأسنان والعظام المتانة. تحت هذا الطلاء هو ما يسمونه منطقة التأثير ، التي تتكون من طبقة الشيتين في نمط متعرج (الشيتين هو المادة الصلبة القائمة على السكر التي تشكل قشرة الحيوان). يُعتقد أن هذا الشكل الهيكلي للشيتين يتبدد الموجات الصوتية التي قد تسبب التكسير.
تحت طبقة متعرجة هو ما أطلق عليه الباحثون المنطقة الدورية ، المصنوعة من طبقات من نوابض الشيتين ملفوفة. سوف يعيد الروبيان أندية داكتل ثم يثقب إلى الأمام ، مع إطلاق الطاقة من الينابيع المحملة لكسر قذائف الفرائس. هذه الينابيع مصنوعة من الألياف النانوية الشيتين”https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2590238522001084″> طبقة في ترتيب ملتوية، مما يجعل كل هيكل يظهر يشبه إلى حد كبير الربيع الفعلي. هذه تعالج أيضًا انتشار الموجات الصوتية لمنع الكسر وحماية الأعصاب والأنسجة الرخوة.
حماية نفسك من …
يجب أن يتحمل Mantis Shrimp ضربات مكثفة بشكل لا يصدق ، على الرغم من أنهم هم الذين يتعاملون معهم. نوادي Dactyl الخاصة بهم تتنقل عبر الماء بسرعة لدرجة أنها تخلق منطقة منخفضة الضغط وتشكيل فقاعات الهواء في عملية تسمى”https://www.youtube.com/watch?v=MAWJNtEW8mU”> التجويف. عندما تنفجر هذه الفقاعات ، فإنها تطلق الطاقة الخفيفة والحرارة الشديدة لدرجة أنه بالنسبة لجزء من الثانية ، يصبح الماء المحيط على الفور بمنطقة اللكمة ساخنة مثل الشمس. قد يكون هناك وميض لحظة من الضوء.
لمعرفة مقدار القوة التي يمكن أن تتحملها نوادي Dactyl في Mantis Red ، قام الباحثون باختبار الروبيان المباشر من خلال جعلهم يضربون مستشعرًا كهروإجهادي كما لو كانوا يحطمون القشرة. كما قاموا بإطلاق الليزر بالموجات فوق الصوتية وفرط الصوت في قطع من نوادي Dactyl من عيناتهم حتى يتمكنوا من رؤية كيف دافعت الأندية ضد الموجات الصوتية.
من خلال تتبع كيفية انتشار الموجات الصوتية على سطح نادي Dactyl ، يمكن للباحثين تحديد مناطق النادي التي نشرت معظم الأمواج. كانت الطبقة الثانية ، سطح التأثير ، التي تعاملت مع أعلى مستويات الإجهاد. كان السطح الدوري فعالا تقريبا. معًا ، جعلوا أندية Dactyl محصنة تقريبًا من الضغوط التي تولدها.
هناك القليل من الأمثلة الأخرى التي يمكن مقارنة الهياكل الوقائية للروبيان Mantis. على الجانب الفريسة ، تم العثور على أدلة على أن المقاييس على أجنحة بعض العث تمتص موجات الصوت من الخفافيش المفترسة لمنعها من تحديد الموقع الصدى للعثور عليها.
إن فهم كيفية الدفاع عن الروبيان في Mantis من القوة المتطرفة يمكن أن يلهم التكنولوجيا الجديدة. يمكن أن تؤثر الهياكل في نوادي Dactyl على تصاميم معدات الحماية العسكرية والرياضية في المستقبل.
“تحتوي تأثيرات الروبيان على ترددات في النطاق بالموجات فوق الصوتية ، مما أدى إلى حلول مستوحاة من الجمبري تشير إلى التصفية بالموجات فوق الصوتية كمفتاح [protective] آلية ، “الفريق”https://www.science.org/doi/10.1126/science.adq7100″> قال في نفس الدراسة.
ربما في يوم من الأيام ، ربما يكون نموذج خوذة الدراجات الجديد مستوحى من مخلوق لا يزيد طوله عن سبع بوصات ولكن حرفيًا لا يتشقق تحت الضغط.
العلم ، 2025. دوي:”https://doi.org/10.1126/science.adq7100″> 10.1126/Science.adq7100
إليزابيث راين مخلوق يكتب. ظهرت عملها على Syfy Wire و Space.com والعلوم الحية والجرونج ودين المهوس والعقود المستقبلية المحظورة. كانت تتربص مباشرة خارج مدينة نيويورك مع ببغاءها ، خشية. عندما لا تكتب ، فهي إما تشيك أو رسم أو تأثيري كشخصية لم يسمع بها أحد من قبل. اتبعها على المواضيع و Instagram Qothravenrayne.