Почему Человек-паук не может существовать: Гекконы – ‘предел размера’ для того, чтобы придерживаться стен

Новое исследование, опубликованное сегодня в PNAS, показывает, что у поднимающихся животных от клещей и пауков до древесных лягушек и гекконов, процента поверхности тела, покрытой клейкими увеличениями разбойников, поскольку, размер тела увеличивается, устанавливая предел к размеру животного, которое может использовать эту стратегию, потому что более крупные животные потребовали бы невозможно больших ног.Доктор Дэвид Лэбонт и его коллеги в Отделе Кембриджского университета Зоологии нашли, что крошечные клещи используют приблизительно в 200 раз меньше своей полной области тела для клейких подушек, чем гекконы, крупнейшие основанные на прилипании альпинисты природы. И люди?

Нам были бы нужны приблизительно 40% нашей полной поверхности тела или примерно 80% нашего фронта, чтобы быть покрытыми липкими разбойниками, если бы мы хотели сделать убедительное впечатление Человека-паука.Как только животное достаточно большое, чтобы нуждаться в существенной части его поверхности тела, которая будет покрыта липкими разбойниками, необходимые морфологические изменения сделали бы эволюцию этой черты непрактичной, предлагает Labonte.«Если бы человек, например, хотел идти по стене путем, геккон делает, нам были бы нужны непрактично большие липкие ноги – наша обувь должна будет быть европейским размером 145 или американским размером 114», говорит Уолтер Федерл, ведущий автор также от Отдела Кембриджа Зоологии.

Исследователи говорят, что это понимание пределов размера липких разбойников могло иметь глубокие последствия для развития крупномасштабных биовдохновленных пластырей, которые являются в настоящее время только эффективными на очень небольших районах.«Когда животные увеличиваются в размере, сумме площади поверхности за уменьшения объема – у муравья есть много площади поверхности и очень небольшого объема, и голубой кит – главным образом объем с не много площади поверхности,» объясняет Лэбонт.«Это создает проблему для больших поднимающихся разновидностей, потому что, когда они больше и более тяжелы, им нужно более липкое право быть в состоянии придерживаться вертикальных или перевернутых поверхностей, но у них есть сравнительно меньше поверхности тела, доступной, чтобы покрыть липкими разбойниками. Это подразумевает, что есть предел размера липким разбойникам как эволюционное решение восхождения – и это оказывается о размере геккона».

Более крупные животные развили альтернативные стратегии помочь им подняться, такие как когти и пальцы ног, чтобы держать с.Исследователи сравнили вес и размер разбойника 225 поднимающихся видов животных включая насекомых, лягушек, пауков, ящериц и даже млекопитающее.

«Мы сравнили животных, покрывающих больше чем семь порядков величины в весе, который является примерно тем же самым как сравнением таракана к весу Биг-Бена, например», говорит Лэбонт.Эти расследования также дали исследователям большее понимание того, как на размер клейких разбойников влияет и ограничивает эволюционная история животных.«Мы смотрели на весьма различных животных – паук и геккон почти столь отличаются, как человек муравью – но если Вы смотрите на их ноги, у них есть удивительно подобные разбойники», говорит Лэбонт.«Клейкие подушки поднимающихся животных – главный пример сходящейся эволюции – где многократные разновидности имеют независимо через совсем другие эволюционные истории, нашел то же самое решение к проблеме.

Когда это происходит, это – ясный знак, что это должно быть очень хорошее решение».Исследователи полагают, что мы можем извлечь уроки из этих эволюционных решений в развитии крупномасштабных humanmade пластырей.«Наше исследование подчеркивает важность вычисления для прилипания животных, и вычисление также важно для улучшения исполнения пластырей по намного более крупным областям. Есть большая интересная работа все еще, чтобы сделать изучение стратегий, которые разработали животные, чтобы поддержать способность измерить гладкие стены, у которых, вероятно, также были бы очень полезные применения в развитии крупномасштабных, сильных все же управляемых пластырей», говорит Лэбонт.

Есть еще одно возможное решение проблемы того, как придерживаться, когда Вы – большое животное, и это должно сделать Ваших липких разбойников еще более липкими.«Мы заметили, что в тесно связанном размере подушки разновидностей не увеличивался достаточно быстро, чтобы соответствовать размеру тела, вероятно результат эволюционных ограничений. Все же эти животные могут все еще придерживаться стен», говорит Чристофер Клементе, соавтор из Университета Солнечного побережья.«В лягушках мы нашли, что они переключились на этот второй вариант создания подушек, более липких а не более крупных.

Замечательно, что мы видим два различных эволюционных решения проблемы получения большого и придерживание стен», говорит Клементе.«Через все разновидности проблема решена, развив относительно более крупные подушки, но это не кажется возможным в тесно связанных разновидностях, вероятно так как есть недостаточно морфологического разнообразия, чтобы позволить его.

Вместо этого в этих тесно связанных группах подушки становятся более липкими. Это – яркий пример эволюционного ограничения и инноваций».


Блог Парамона