5 Kreaturen, die in Badass biologische Maschinen entwickelt haben
Die natürliche Welt möglicherweise beeindruckend, aber das ist um nicht zu sagen, dass es nicht teilen Ähnlichkeiten mit der technologischen Welt, die wir bewohnen. In der Tat, wie Biologen Lebewesen näher anschauen gekommen sind, sie haben entdeckt, dass einige von ihnen, Grundlagen des Maschinenbaus genutzt haben –, dass wir jetzt eine Selbstverständlichkeit – alle zusammen. Hier sind fünf von unseren Lieblings-Kreaturen, die in biologischen Maschinen entwickelt haben.
Käfer, die Schraube
Die Rüsselkäfer neigt dazu, eine schlechte Presse für die Pflanzen zu beschädigen und Schlemmen auf unser Essen – aber biologisch gesehen, sie sind tatsächlich ein bisschen vermasselt. Wörtlich gemeint. Trigonopterus Rüsselkäfer genauer unter die Lupe zu nehmen und Sie werden feststellen, dass seine Beine anders als jedes andere Geschöpf sind: sie sind tatsächlich in seinen Körper verschraubt. Der obere Teil jedes Bein ist ein kleiner Teil der Trochanter genannt beigefügt. Im Gegenzug ist der Trochanter in ein Teil namens Coxa, das ist ähnlich wie eine Hüfte geschraubt. Es bedeutet, die Artikulation des Gelenks ist völlig anders als ein Mensch starke Beine geben ihnen, das mit einer unglaublichen Leichtigkeit drehen – perfekt für das Klettern, das die Bugs zu verpflichten.
Planthoppers mit Getriebe
Erst vor kurzem ein Team von Biologen der University of Bristol, UK, entdeckt, dass die Jugendlichen Issos – eine Art Planthopper — verwendet ein ausgeklügeltes System der natürlichen Gänge auf seinen Beinen springen höher und schneller, als Sie jemals träumen konnten. Wenn wir springen, sind wir auf unser Nervensystem, unsere Beine sagen, wie in einer ständigen Feedback und Anpassung Schleife zusammenbleiben. Issos, verwendet jedoch Rädchen, um ihre Beine zusammen zu sperren, so dass sie sicher bleiben, dass Position vor ihr Gehirn sogar zu registrieren, was vor sich geht. Das Ergebnis? Das Insekt kann eine Beschleunigung der 400 gs in zwei Millisekunden flach schlagen. Im Vergleich dazu verliert man Bewusstsein über 5 gs. Jetzt denken die Forscher sogar, dass die Beine neue Arten von Zahnrädern für die Verwendung durch uns demütige Menschen inspirieren könnten.
Extrudieren Spinnen
Wenn Sie jemals um mit Play Doh täuschen oder darüber nachgedacht, wie Rohre hergestellt werden, werden Sie wahrscheinlich mit dem Konzept der Extrusion komfortabel: der Prozess zum Erstellen von Objekten von einem festen Querschnittsprofil Drücken von Material durch eine Matrize verwendet. Nun stellt sich heraus, dass Spinnen vor uns gut ankamen. Wenn sie ihre Seide Spinnen – in erster Linie bestehend aus einem Protein namens Fibroin und verbunden durch eine klebrige Protein namens Sericin — sie sezernieren Proteine, zunächst in flüssiger Form, die dann verhärten. Entscheidend ist, kommt die Seide wie der Strang vom Körper weg gezogen wird. Eine Spinne seines Körpergewichts verwendet, um das Zeug zu extrudieren – strikt Pultrusion, ja, Pedanten – aber der ganze Prozess ist genau dasselbe wie die in den Fabriken die ganze Welt über verwendet.
Bakterielle Motorboote
Es ist nicht nur große Insekten, die entweder zu Maschinen, entwickelt haben: Schauen Sie sich einige Bakterien unter dem Mikroskop, und Sie könnten überrascht, was Sie sehen. Die bakterielle Flagellum, zum Beispiel ist eines der komplexesten Stücke von biologischen Maschinen jemals entdeckt zu werden – eine Art von mikroskopisch kleinen Motorboot. New Scientist erklärt wie es funktioniert:
Das Herzstück der Geissel ist die Basaltemperatur; im Wesentlichen ein Drehmotor eingebettet in der bakteriellen Zellwand. Der Motor hat eine Reihe von Ringen, jeweils etwa 20 Nanometer im Durchmesser, mit einem Stab im Inneren, ist frei, um volle 360 Grad drehen. An der Rute ist eine gekrümmte "Protein verbunden, eine lange Peitsche-wie Filament Haken". Dieser Faden ist 5 bis 15 Mikrometer lang und Tausende von Einheiten des Proteins Flagellin wiederholen aus. Der Motor wird durch den Fluss von Natrium oder Wasserstoff-Ionen in der Zellwand angetrieben.
In der Tat, wenn Ionen fließen, kann dieses kleine Ding mit Geschwindigkeit von bis zu 1.000 Umdrehungen pro Minute drehen. Das ist mehr als ein paar alte Autowracks können verwaltet werden.
Das Krokodil Zähne
Von klein bis groß: während es unwahrscheinlich scheint, Krokodile haben nicht nur eine Reihe von Zähnen zur Verfügung. Versteckt in der Herz-Kreislauf-System dieser großen Reptilien sind eine Reihe von Zahnrädern, die verwendet werden können, zu helfen, Blut abzulenken. Spezialarmaturen, angetrieben durch rudimentäre Zähne sind in der Lage, Blut weg von den Krokodilen Lungen zu ihren Körpern, gesteuert durch die Menge an Adrenalin in die Blutbahn abzulenken. Es ist eine mechanisierte Version eines Shunts – ein medizinischer Begriff für ein Gerät, mit dem Körperflüssigkeiten umgeleitet werden kann – und das bedeutet, dass das Krokodil eine effizientere Nutzung des Blutes abhängig von der Situation machen kann, es in gefangen ist.