https://frosthead.com

Hoe bidsprinkhanen sneller kunnen springen dan het knipperen van een oog

Ze springen niet bepaald over hoge gebouwen in een enkele grens, maar bidsprinkhanen hebben iets dat lijkt op superkrachten. Jonge mantissen hebben geen vleugels, dus heeft evolutie hen het opmerkelijke vermogen gegeven om in een tiende van een seconde van punt A naar punt B te springen - minder dan het knipperen van een oog. En in een beweging die elke Olympische snowboarder zou benijden, verdraaien de luchtmantels snel hun lichamen zodat ze elke keer met precisie landen, nooit struikelend of worstelend met hun doelwit.

"Dit komt overeen met het vragen van een schaatser die met dezelfde snelheid draait als deze mantissen om plotseling te stoppen en nauwkeurig een specifieke richting aan te gaan, " zegt Malcolm Burrows, een entomoloog aan de Universiteit van Cambridge, in een release.

Burrows en een team van Britse collega's ontdekten deze gymnastische prestatie door 381 high-speed video's van mantissen te analyseren die hun ongelooflijke sprongen uitvoerden. Ze filmden 58 jonge bidsprinkhanen terwijl de insecten over een afstand van ongeveer een tot twee mantislichaamslengtes sprongen en op een zwarte staaf landden die in hun behuizing hing.

In elke video ontdekte het team dat de insecten hetzelfde bewegingspatroon volgden: ze zwaaiden hun hoofd heen en weer als een cobra en beoordeelden waarschijnlijk de positie en afstand tot het zwarte doelwit. Toen begonnen ze hun lichaam heen en weer te wiebelen, als een kat die zich klaarmaakt om op te springen. Uiteindelijk krulden ze hun buik naar het doel en pasten ze hun massamiddelpunt aan.

Nadat ze uit hun baars waren gesprongen, begonnen de bidsprinkhanen in de lucht te roteren in een gecontroleerde spin, met een snelheid van ongeveer 2, 5 keer per seconde. De beweging heeft echter geen uniforme invloed op hun lichaam. In plaats daarvan beweegt de spin als een golf door hun buik, voorpoten en achterpoten, waardoor ze het hoekmoment verdelen zodat het hele lichaam op doel blijft. In de laatste 10 milliseconden van de sprong stopten de insecten met draaien om de staaf te grijpen.

Zoals het team vandaag beschrijft in het tijdschrift Current Biology, stelt deze kurkentrekkerchoreografie de mantis in staat om precies hun doel te bepalen door de manier te controleren waarop hun lichaam door de ruimte beweegt. Om de bevinding dubbel te controleren, hebben de onderzoekers de buikplaten van een paar ongelukkige mantissen samen gelijmd, waardoor de jonge insecten hun buik niet krulden als voorbereiding op de sprong.

De aangetaste insecten roteerden 57 procent langzamer dan hun vrijhangende tegenhangers, vond het team. Als gevolg daarvan waren de landingen van de gelijmde mantissen onhandig en, zoals het team schrijft, "leiden sommige onderrotaties er zelfs toe dat mantissen de doelwitte headfirst raken voordat ze er vanaf vallen." Met andere woorden, het ontbreken van die cruciale buikverschuiving betekende mantissen geschikt voor face-plant en buikflop.

De meeste springende insecten missen de katachtige gratie van jonge bidsprinkhanen, benadrukken de onderzoekers, en nadat ze zichzelf van de grond hebben gelanceerd, hebben ze meer kans om op het land te crashen of ongecontroleerd te draaien. De precisie van de jonge mantissen is daarom vrij uitzonderlijk. Voor hun volgende experiment zijn de onderzoekers van plan om een ​​kijkje in de hersenen van de mantissen te nemen om het neurale mechanisme dat verantwoordelijk is voor de luchtpirouettes van de insecten te verwijderen. Uiteindelijk, zeggen ze, kunnen dergelijke bevindingen helpen met ontwerpen voor kleine hopsrobots die altijd hun landingen vasthouden.

Hoe bidsprinkhanen sneller kunnen springen dan het knipperen van een oog