https://frosthead.com

Hvordan bede mantises kan hoppe raskere enn et øyeknip

De hopper ikke akkurat over høye bygninger i en enkelt grense, men bedende mantiser har noe som tilsvarer supermakter. Unge mantiser har ikke vinger, så evolusjonen har gitt dem den bemerkelsesverdige evnen til å hoppe fra punkt A til punkt B på en tidel av et sekund - mindre enn et øyeblikk. Og i et trekk som enhver olympisk snowboarder vil misunne, vrir de luftbårne mantisene raskt kroppene sine slik at de lander med presisjon hver gang, og aldri snubler eller kjemper med målet sitt.

"Dette tilsvarer å be en skøyteløper som roterer i samme hastighet som disse mantisene om å stoppe plutselig og nøyaktig mot en bestemt retning, " sier Malcolm Burrows, en entomolog ved University of Cambridge.

Burrows og et team med britiske kolleger oppdaget denne gymnastiske bragden ved å analysere 381 hurtiggående videoer av mantiser som utførte sine utrolige hopp. De filmet 58 juvenile mantiser da insektene hoppet over en avstand på omtrent en til to mantis kroppslengder, og landet på en svart stang hengt i kabinettet deres.

I hver video fant teamet ut at insektene fulgte det samme bevegelsesmønsteret: De svaiet hodet frem og tilbake som en kobra, sannsynligvis dømte posisjonen og avstanden til det svarte målet. Så begynte de å vrikke kroppene frem og tilbake, som en katt som forberedte seg på å sprette. Til slutt krøllet de underlivene mot målet og justerte massesenteret.

Etter å ha springet fra abboren begynte mantisene å rotere midt i luften i en kontrollert spinn, og beveget seg med en hastighet på omtrent 2, 5 ganger i sekundet. Bevegelsen påvirker ikke kroppene deres jevnt. I stedet beveger spinnet seg gjennom magen, forbena og bakbenene som en bølge, slik at de kan skille vinkelmomentet slik at hele kroppen forblir i mål. I løpet av de siste 10 millisekundene av hoppet stoppet insektene å rotere i forberedelse til å ta tak i stangen.

Som teamet beskriver i dag i tidsskriftet Current Biology, lar denne korketrekker koreografien mantisene nøyaktig spikre målet sitt ved å kontrollere hvordan kroppene deres beveger seg gjennom verdensrommet. For å dobbeltsjekke funnet, samlet forskerne noen få ulykkelige mantises bukplater sammen, og forhindret at de unge insektene krøllet underlivet frem for å forberede hoppet.

Teamet fant at de svekkede insektene roterte 57 prosent saktere. Som et resultat var de limte mantisens landinger klønete, og som teamet skriver, “noen under-rotasjoner resulterer til og med i at mantier treffer målet først før de falt bort fra det.” Med andre ord, manglende den avgjørende bukforskyvningen betydde at mantiser var egnet til ansiktsplante og mage-flo.

De fleste hoppende insekter mangler kattedyr hos ungdommer, påpeker forskerne, og etter å ha lansert seg selv fra bakken, er det mer sannsynlig at de styrter land eller snurrer ukontrollert. Juvenile mantises presisjon er derfor ganske eksepsjonell. For deres neste eksperiment planlegger forskerne å ta en titt inn i mantisens hjerner for å prøve å luke ut den nevrale mekanismen som er ansvarlig for insektenes luftpiruetter. Til slutt, sier de, kan slike funn hjelpe med design for bittesmå hoppende roboter som alltid klistrer landingen deres.

Hvordan bede mantises kan hoppe raskere enn et øyeknip