• Sun. Nov 28th, 2021

PDF2DOCXFREE

Enkelt kan vara svårare än komplext

Hur Scorpion Tails gör böjningen och vridningen

Byadmin

Sep 1, 2021

I en nagelsalong i Los Angeles introducerade Elle Woods en nageltekniker vid namn Paulette för böj och knäpp: en idiotsäker metod för att fånga någons uppmärksamhet, och det enda drag som har 83 procent avkastning på en middagsinbjudan, åtminstone i universum av “Legally Blonde” -filmerna.

Låt nu skorpionen och dess ökända svans introducera dig till böjningen och vridningen: kanske en ännu bättre metod för att fånga någons uppmärksamhet. Om du är en insekt kan du också förvänta dig en middagsinbjudan (med dig på menyn).

Segmenten i en skorpions svans kan röra sig på många sätt: böja upp och ner, vrida vänster och höger och böja och vrida samtidigt. En ny tredimensionell rekonstruktion av denna aggressiva kroppsdel ​​avslöjar en speciell led som är unik för djurriket och som möjliggör svansens böjning och vridning. Forskningen, som beskriver en struktur som många skorpionbiologer kände till men som aldrig hade beskrivits formellt, publicerades onsdag i Journal of the Royal Society Interface.

“Ingen tittade på strukturen som gör att detta dödliga vapen rör sig så exakt i rymden”, säger Alice Günther, doktorand vid universitetet i Rostock i Tyskland och författare till tidningen.

“Denna studie gör ett bra jobb med att verkligen gräva i komplexiteten hos något som vi alla har observerat men aldrig kvantifierat”, säger Lauren Esposito, kurator för araknologi vid California Academy of Sciences, som inte var inblandad i forskningen.

Skorpioner har runt omkring på jorden 435 miljoner år med en flexibel, segmenterad kroppsdel, även kallad metasom. Detta område kallas vanligen skorpionens svans, men tekniskt sett är det inte en sann svans eftersom den inte sträcker sig förbi anus (snarare innehåller den anus), enligt Arie van der Meijden, biolog vid Research Center in Biodiversity och Genetiska resurser i Portugal, som inte var inblandade i forskningen.

Men svansar kallar vi dem, och skorpioner använder dem för allt som är viktigt för en leddjur: döda, para, gräva, avföring och försvara sig själva. Vissa lustfulla skorpioner deltar i uppvaktningsritualer som innebär att man knackar och slår på svansen, medan andra skorpioner skrapar sina stingers mot sina kroppar för att skapa ett raspande ljud som avskräcker rovdjur, sa Dr. Esposito och noterade att “de har denna otroliga rörelse och flexibilitet det är ganska häpnadsväckande. ”

Dr van der Meijden upprepade den känslan. “Om du försöker brottas med en skorpion, vilket jag ofta gör, kan de nästan vända svansen och sticka dig åt alla håll”, sa han.

Svansen blir ännu mer häpnadsväckande när man tänker på att den är en förlängning av skorpionens segmenterade kropp. Till skillnad från en gris curlicue eller en tvättbjörn randig fjäderdammare, innehåller en skorpions svans också leddjurets tarm och ventrala nervkabel, den ryggradslösa ekvivalenten till en mänsklig ryggmärg. Så medan en skorpions svans böjer och vrider sig, flyttar den också fast avfall mot sin anus så att den kan avföras genom svansen.

Dr Esposito ser svansen som en “genial lösning för begränsade kroppsdelar och mekanik”, men de erkände att skorpionens avföringslogistik är “slags bisarr”.

Efter att ha identifierat den okända leden i 16 skorpionsarter valde forskarna en kvinnlig Mesobuthus gibbosus, en kamelfärgad skorpion som är något kortare än ett krita, som en svansmodell. De skannade skorpionens metasom med hjälp av en form av CT -avbildning och sammanställde skanningarna för att rekonstruera svansen i tre dimensioner. Sedan trycktes 3D-versionerna i jumbo-storlek av var och en av segmenten för att testa rörelseområdet i verkliga livet.

En skorpions svans är i huvudsak ett rör bildat av fem tunnformade segment som omsluter tarmen. Rekonstruktionen fann att de fyra första segmenten ansluter till varandra och den mellersta delen av skorpionens kropp genom en tidigare obeskrivad led. Baksidan av varje fat har en öppning där framsidan av nästa segment kan sitta, vrida och vända. Dr Günther jämför det med en kula, utan att det inte finns något uttag. I en skorpionsvans finns det bara bollen, vilket betyder ledets runda kant.

Bristen på en sockel gör att svansens segment kan böja upp och ner och vrida åt vänster och höger, samt att böja och vrida samtidigt. En skorpion böjer svansen så att vi kan böja ett finger, sa Dr. van der Meijden och demonstrerade med fingret på ett zoom -samtal. Men det kan också vrida svansen som en kedja, sa han och vände sig när han personligen visade en människas oförmåga att vrida ett finger.

Forskarna kallade denna ledform för ett “glidande rullande par” eftersom segmenten glider under vridning och kan rulla under böjning.

Men denna nyckelfråga – om leden glider mot dess sammanfogningssegment eller rullar som ett hjul – förblir obesvarad, säger Dr. van der Meijden. “Om du rullar, förändras ledets position,” sa han. “Och glidning skulle ha mer slitage på leden.” Dr van der Meijden sa att denna fråga lätt kunde besvaras genom att ta en närbildsvideo av en levande skorpion.

Det femte, sista segmentet i en skorpions svans är smalare än resten och kan bara böja sig, inte vrida sig. Men resten av svansen är så bra på att böja och vrida att vridning av det sista segmentet skulle vara överflödigt, skriver författarna.

Av de mer än 2000 arterna av skorpioner som är kända för vetenskapen har många väldigt olika svansarter. Vissa, som platt skorpion, har långa och tunna svansar som tåg av ziti. Andra, som de träffande namnen fettstjärnskorpion, har mer skräp i sin bagageutrymme. Men många vet troligtvis samma knep: böjningen och vridningen.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *