Miért nehéz összenyomni egy csótányt??

Könnyű-e összetörni egy csótányt? Persze ha teljes erőből rálépsz, akkor a csótánynak már esélye sem lesz, de ha rádobsz valamilyen tárgyat, sokszor megesik, hogy ütés után is úgy elszalad, mintha mi sem történt volna. És ez nem csak a csótányokra vonatkozik - valószínűleg sokan csodálkoztak azon, hogy a rovarok miért olyan ütésállóak. Különösen gyakran vetődik fel ez a kérdés méhek, darazsak, legyek, lepkék láttán: elvégre időnként belebotlanak valamibe - levelekre, szárra, falra, állandóan az üvegen verik, próbálva kiutat találni a házat – de úgy tűnik, nem viselem el az összecsapásokat.

A rovarok (és természetesen más ízeltlábúak) titka külső csontvázuk különleges tulajdonságaiban rejlik, amelyet a Kaliforniai Egyetem kutatói írnak le Berkeleyben. Kaushik Jayaram és Robert Full a Periplaneta americana csótányokkal kísérletezve azt találták, hogy 9 mm-es testmagasságukkal képesek benyomódni egy 3 mm-es résbe is.

Először a rovarok antennákkal tapogatják a lyukat, majd belenyomják a fejüket és mellső mancsaikat, majd kezdődik a móka - testük annyira lelapul, hogy könnyen átjuthat egy olyan lyukba, amely sokkal kisebb, mint maga a csótány - a az egész eljárás kevesebb mint két másodpercet vesz igénybe, vagyis nincs szükség hosszadalmas erőfeszítésre. Csak a polipok képesek hasonló trükkre (természetesen a köztük és a csótányok közötti méretkülönbséghez igazítva), de vegye figyelembe, hogy a polipoknak általában nincs merev csontvázuk, sem külső, sem belső. És a csótányoknak van.

A trükk az, hogy az ízeltlábúak testrészei egyszerre kemények és lágyak, külső vázuk rugalmas membránokkal összekapcsolt lemezekből áll - ez a kapcsolat lehetővé teszi, hogy összenyomva átfedjék egymást. Ezenkívül maguk a lemezek rugalmassága lehetővé teszi számukra, hogy hajlításkor ne törjenek el, hanem átadják a deformációs energiát a lábaknak, miközben a lábak, bár lapításkor csavarodnak, mégis előre mozgatják a rovart - tüskék üljön a lábszárukra, hogy le tudja lökni a felszínről. Nagyjából elmondható, hogy a csótány könnyen ellapítható, de összetörni is nehéz.

Megismételjük, hogy a csótányok itt nem valami kivételesek - a Society for Integrative and Comparative Biology konferenciáján a harvardi kutatók a méhekről és a darazsakról készítettek jelentést, amely az exoskeleton keménységéről és rugalmasságáról is szólt. Különösen az derült ki, hogy repülés közben valamilyen akadállyal való ütközés esetén a méh vagy darázs teste rugóként működik, így a rovar visszapattan - az ütés természetesen enyhül. Szárnyaikban pedig elasztikus resilin fehérjéből készült „foltok” vannak, amelyek szintén „rugózhatnak”, ezáltal megvédik a szárnyakat a mechanikai sérülésektől. (A poszméheknél, a darazsaktól és a méhektől eltérően, minden kicsit másképp van elrendezve - a poszméh szárnyaiban lévő edények a testhez közel ülnek, ezért a szárnyak végei szabadon meghajolhatnak valami szilárd anyaggal való ütközéskor.)

Kirill Stasevich
https://www.nkj.hu/