Анализ прыжка саламандры обнаружил неожиданное скручивание
Маленькое, скрытное существо с невероятными способностями к преодолению гравитации, может подсказать совершенно новый способ отрыва от земли. Саламандры, или, по крайней мере, несколько видов семейства Plethodontidae, могут прыгать, и люди хотели бы знать об этом больше. «Их прыжки уникальны в своем роде. Вот почему,как я считаю, многие люди находят их очень интересными», - говорит выпускник-исследователь Энтони Хессел (Anthony Hessel).
Студенты университета Северной Аризоны (США) называют этот прыжок «прыжком скручивания» («hip-twist jump»), который вызывает «плоское катапультирование», описывая биомеханику доступным языком. Однако работа привлекла внимание людей ученых. Хессел, изучающий мускульную физиологию и биомеханику, вспоминает, как он полностью осознал уровень своего исследования. E-mail от ведущего журнала с темой «Наука заинтересована в вашей работе» пришел к нему во время каникул. Контакт возник во время его презентации на симпозиуме Общества интегративной и сравнительной биологии. 
«Это новый способ вертикального подъема у животных. Нечто лежит на земле, и вдруг, не отталкиваясь от нее, оказывается в воздухе. Я уверен, что многие инженеры будут «играть» с этой идеей и придумывать, как ее можно использовать», - говорит Хессел.
Хессел использовал фильм с большой частотой кадров, снятый на самодельный аппарат, некоторые твердо-устоявшиеся инженерные уравнения и биомеханический анализ, чтобы получить детальный анализ того, как маленькая, юркая амфибия с короткими лапками может подбросить себя на высоту, в 6-10 раз превышающую длину ее тела.
Секрет в том, что ноги саламандры не совершают толчка, который понадобился бы большинству животных.
«Они передают энергию от туловища к земле своеобразным способом. Вся суть в эффективной передаче энергии», - говорит Хессел.
Опираясь на увиденное в замедленной съемке, Хессел говорит, что саламандра сгибает свое тело в виде буквы «С», а затем быстро выпрямляется, таким образом, создавая много энергии упругости.
«Одна из интересных вещей, касающихся саламандр, это то, что этот механизм перемещает центр тяжести таким образом, что такой способ может показаться крайне неэффективным», - говорит Хессел.
Следующий этап исследования это изучение структуры жесткости. «Когда вы видите, что энергии в прыжке гораздо больше, чем могут дать мышцы, то вы понимаете, что нужно должны быть другие способы, например запасенная энергия упругости, растяжение соединительных тканей и движения костей», - говорит Хессел.
Одним из таких факторов может быть белок тайтин, активный механизм загрузки, который изучает наставник Хессела регент-профессор Кииса Нишикава (Kiisa Nishikawa). Ее междисциплинарная лабораторная группа сделала большой вклад в проект.
На данном этапе студент из Лонг-Айленда (Нью-Йорк, США) напишет и опубликует свои исследования для завершения диплома магистра – в его планах получение докторской степени в Университете Северной Аригоны. Хотя саламандры, которых он привез с собой из Аллегейни-колледжа, где он учился до этого, не вернутся назад в Пенсильванию, те же самые виды изучаются в лаборатории, продолжая исследования, которым Хессел будет руководить этим летом.
По материлам Phys. Org.
Егор Яковлев nauka21vek.ru