Исследователям из Нью-Йоркского университета в Абу-Даби удалось разгадать так называемый «парадокс хвоста ящерицы».
Они выяснили, какие структуры помогают этому животному отбросить хвост, чтобы спастись от хищника, и почему хвост не отпадает во всех остальных ситуациях, например, если ящерице приходится пробираться сквозь узкие щели между камнями.
Явление, когда животные избавляются от части тела, чтобы сохранить себе жизнь, называется автотомия. Чтобы выяснить, как она работает у ящериц, ученые поймали несколько видов этих животных прямо в кампусе университета, отнесли в лабораторию и стали «нападать» на них, пока животные не отбросили хвосты.
Весь процесс исследователи записали на высокоскоростную камеру с частотой 3 тысячи кадров в секунду, а извивающиеся хвосты рассмотрели под электронным микроскопом.
В микроскопическом масштабе они заметили, что каждый разрыв, где хвост отделился от тела, был наполнен особыми структурами — грибовидными столбиками, а шляпки этих «грибов» усеивали крошечные поры.
Компьютерное моделирование показало, что эти микропустоты поглощают энергию рывка, сохраняя хвост неповрежденным, и помогают ему выдерживать значительное растяжение, поэтому ящерица не теряет этот отдел тела при первой же травме. Но при легком скручивании и сгибании эти структуры раскалываются.
Команда обнаружила, что из-за сгибания хвосты ломаются в 17 раз чаще, чем из-за того, что их тянут. В замедленных видеороликах ящерицы именно скручивали свои хвосты, чтобы отбросить их во время нападения.
Исследователи считают, что изучение этого механизма у ящериц поможет людям улучшить технологии изготовления протезов и кожных трансплантатов. Кроме того, похожим способом роботы будущего смогут избавляться от поврежденных деталей.
Анна Лысенко
