یک شاهکار باورنکردنی از پرتاب ادرار؛
روش جالب این حشره برای صرفه‌جویی در مصرف انرژی

نتایج یک مطالعه جدید یک شاهکار باورنکردنی از پرتاب ادرار را نشان می ‌دهد:در حشره ‌ای به‌خاطر انتقال سریع مواد دفعی کشف شد.

به گزارش سیناپرس، این تیرانداز کوچک بال شیشه ‌ای (Homalodisca vitripennis) می ‌تواند با سرعتی حیرت‌انگیز با بدن ۱۲ میلی‌متری خود ادرار کرده و یک مایعات بدن خود را با سرعتی در حدود ۳۰ سانتی‌متر در ثانیه به بیرون پرتاب کند.

بر اساس تجزیه و تحلیل دقیقی که شامل مدل‌سازی کامپیوتری و آزمایش‌های فیزیکی است، دانشمندان فکر می ‌کنند که روش غیرعادی ادرار کردن این حشرات به آن‌ها کمک می‌ کند انرژی کمی را که از گیاهان فقیر از مواد مغذی جذب می ‌کنند، حفظ کنند.

این تحقیق با مشاهدات انجام شده توسط سعد باملا (Saad Bhamla) مهندس زیست مولکولی از موسسه فناوری جورجیا در ایالات متحده، که متوجه رفتار ادرار کردن این حشره شد، آغاز شد. این حشرات قطرات ریز ادرار را از انتهای بدن خود دفع می کنند و با کمک یک زائده قلمی که مانند منجنیق عمل می کند، آنها را با سرعت پرتاب می کنند.

باملا می ‌گوید: در مورد دینامیک مایع دفع شده، علیرغم تأثیر آن بر مورفولوژی، انرژی و رفتار حیوانات، اطلاعات کمی در دست است. ما می‌ خواستیم ببینیم که آیا این حشره کوچک نوآوری‌های هوشمندانه ‌ای در مهندسی یا فیزیک داشته است تا از این طریق ادرار کند.

باملا و همکارانش با دوربین‌های پرسرعت و تکنیک‌های میکروسکوپی نگاهی دقیق‌تر به دفع ادرار این حشره انداختند. زمانی که آنها سرعت حرکت عضو قلم مانند را با سرعت قطرات مقایسه کردند، متوجه شواهدی از ابر پیشرانه شدند.به گزارش سیناپرس، این قطره ها می توانند با سرعتی ۱٫۴ برابر سرعت نازل حرکت کنند که به معنای منبع نیروی اضافی است.

دانشمندان تعیین کردند: نازل قطرات مایع را قبل از رها شدن فشرده کرده و انرژی را در کشش سطحی و کشش بین مولکول های قطرات ذخیره می کند. با زمان مناسب، پرتاب می تواند ادرار را با سرعت فوق العاده اسپری کند.

الیو چالیتا (Elio Challita) دانشجوی مهندسی زیست مولکولی نیز از مؤسسه فناوری جورجیا، می ‌گوید: ما متوجه شدیم که این حشره به طور مؤثر فنر و اهرمی مانند منجنیق را تکامل داده و می ‌تواند از این ابزارها برای پرتاب کردن قطرات ادرار مکرر با شتاب‌های بالا استفاده کند.

سوال آخر این بود که چرا این حشرات به این شکل تکامل یافته بودند. از طریق تجزیه و تحلیل مورفولوژی، روده عقبی و دینامیک سیال شیره آوند چوبی درون آن، دانشمندان فکر می‌ کنند این روش کم مصرف به حشرات اجازه می ‌دهد مقادیر نسبتاً زیادی مایع را راحت‌تر دفع کنند.

علاوه بر این، محققان فکر می ‌کنند روشی که حشرات قطرات را در فواصل طولانی پرتاب می ‌کنند نیز می‌ تواند به آن‌ها کمک کند تا از شناسایی شکارچیان که ممکن است به نشانه‌های شیمیایی در ادرار جذب شوند، بگریزند.

به گزارش سیناپرس، این اولین بار است که این نوع ابر پیشرانه در یک حیوان زنده دیده می شود. به گفته محققان، در نهایت، این یافته ‌ها می ‌تواند به ما کمک کند تا راه‌های بهتری برای دفع آب از ابزارهای کم مصرف هوشمند پیدا کنیم.شرح کامل این تحقیق در Nature Communications منتشر شده است.

مترجم: فاطمه امینی

No tags for this post.