Как работает механизм блокировки вывиха у жуков-лягушек Sagra femorata

Наука и жизньНаука

Жук-лягушка, не знающий вывихов

Григорий Иванов, Палеонтологический институт РАН; Валерий МУН, Институт биологии развития РАН; Дарья РУМАК, Московский педагогический государственный университет

Жук-лягушка в позе угрозы. Фото: LiCheng Shih/Flickr, CC BY-SA 2.0

Вывих — распространённая травма, особенно среди спортсменов. Конечно, эта травма не смертельна, но требует правильного лечения. В мире насекомых быть «спортсменом» — не признак выдающихся способностей, а обыденность: они бегают, прыгают, плавают, летают, но при всём этом вывихи им не свойственны. Недавно механизм блокировки вывиха открыт у жуков-лягушек Sagra femorata, обладающих гротескно увеличенными и видоизменёнными задними ногами. Внимание учёных привлекла не только забавная внешность жуков, но и функционал их задних ног, которые могут отклоняться вертикально вверх для отпугивания хищников. Как же их суставы терпят такое отношение?!

Насекомые освоили почти все доступные среды обитания — во многом благодаря наличию крыльев, которые делают их способными к активному полёту. Некоторые насекомые почти всё время проводят в воздухе, тогда как другие пользуются крыльями при расселении или бегстве от хищников. В большинстве остальных сред средством передвижения для них служат ноги. Так уж получилось, что естественный отбор закрепил странные, однако эффективные модификации конечностей. Среди них встречаются прыгательные, плавательные, копательные и другие варианты ног. У некоторых насекомых необычные конечности появились не из-за специфики среды обитания, а в связи с образом жизни. Пример — хватательные ноги у богомолов и других хищников.

Жук-лягушка Sagra femorata. Фото: Dinesh Valke/Flickr, CC BY-SA 2.0

Несмотря на разнообразие строения ног насекомых, все они организованы по единому принципу и состоят из пяти элементов: тазик, вертлуг, бедро, голень, лапка. Почти каждый сегмент соединяется с другими посредством суставов. Впрочем, нагрузка на эти суставы различается. У многих насекомых самый уязвимый — сустав между вертлугом и тазиком.

Наверняка, каждому так или иначе доводилось сталкиваться с колорад-ским жуком. Это опасный вредитель, чьи личинки и взрослые особи питаются листьями и зелёными побегами картофеля и ряда других паслёновых (к этому семейству относятся в том числе томат и баклажан). Жуки-лягушки (подсемейство Sagrinae) — очень отдалённые родичи колорадских жуков. И те и другие относятся к семейству листоедов. Sagra femorata тоже питаются растениями, при этом они не очень привередливы при выборе пищи и, в отличие от всесветного колорадского жука, распространены только в Юго-Восточной Азии.

Половой диморфизм жуков-лягушек. Фото: LiCheng Shih/Flickr, CC BY-SA

Название жуков-лягушек (или лягушконогих жуков — от англ. frog-legged beetles) связано с обликом их задних ног, напоминающих лягушачьи. Во-первых, задние ноги гораздо крупнее двух остальных пар. Во-вторых, они отличаются необычными модификациями — бедро значительно утолщено, голень дугообразно изогнута и покрыта густыми щетинками, а обе части ноги дополнительно несут зубцы. При этом прыгать эти жуки не умеют.

Кроме того, жуки-лягушки обладают половым диморфизмом в строении задних ног. У самцов задние «лягушачьи лапки» почти вдвое больше, чем у самок. Различие в размерах ног объясняется тем, что самцам это оружие нужнее: они используют задние ноги в конкуренции за самок. Самец, которому самка не досталась, ползает в поисках «сладкой парочки», а когда находит, нападает на спаривающуюся пару, чтобы сбросить самца-конкурента. Так начинается бой — в ход идут задние лапы, а передние и средние служат опорой. Но сама модификация задних ног всё-таки присуща обоим полам. Зачем им это? Один из вариантов использования подобных ног — отпугивание хищников. Но разве достаточно «рельефа культуриста» на ногах, чтобы напугать врага? Скорее нет, однако жуки-лягушки используют их так, что позавидует и каратист.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Наука в фантастике: эпизоды истории Наука в фантастике: эпизоды истории

Одной из тем обсуждения в научной фантастике ХХ века была космическая экспансия

Наука и жизнь
«Профессия научила отстаивать свое мнение»: как женщины работают сварщицами «Профессия научила отстаивать свое мнение»: как женщины работают сварщицами

Как сварщицы борются со стереотипами и за что любят свою работу

Forbes
Просто добавь воды Просто добавь воды

Химики предложили новый способ стабилизации наночастиц оксида железа

Наука и жизнь
Россия на Ближнем Востоке играет в Realpolitik Россия на Ближнем Востоке играет в Realpolitik

Есть ли у России своя стратегия на Ближнем Востоке?

Монокль
Следствие вели Следствие вели

Как множество специалистов не смогли выяснить все детали дела Кеннеди?

Дилетант
Женщина с иммуносупрессией заразилась кошачьей бактерией Женщина с иммуносупрессией заразилась кошачьей бактерией

Врачи сообщили о редком случае инфекции, вызванной бактерией Mycoplasma arginini

N+1
Доска объявлений: много ли теннисисты зарабатывают на спонсорских нашивках Доска объявлений: много ли теннисисты зарабатывают на спонсорских нашивках

Почему теннисисты не могут выглядеть, как облепленные логотипами гонщики

Forbes
Мурат Абулкатинов: Не надо пытаться быть больше, чем ты есть Мурат Абулкатинов: Не надо пытаться быть больше, чем ты есть

Режиссер Мурат Абулкатинов — о том, что ему нравится в шекспировской драматургии

Ведомости
Ответственность за три четверти ожидаемых случаев рака желудка возложили на хеликобактер Ответственность за три четверти ожидаемых случаев рака желудка возложили на хеликобактер

Хроническая инфекция хеликобактер служит основной причиной рака желудка

N+1
«Пишите… А. Куприн» «Пишите… А. Куприн»

Эмиграция сложилась для Куприна не просто трудно, а скорее — трагически

Дилетант
Между фугой и фуззом Между фугой и фуззом

Современные композиторы, ломающие жанровые барьеры

Weekend
Изумрудный истребитель Изумрудный истребитель

Какой рыбак не знает зимородка, этого красавца в изумрудно-синем камзоле?

Наука и жизнь
Как накормить искусственный интеллект Как накормить искусственный интеллект

Как обеспечить непрерывную работу ИИ и центров обработки данных?

Ведомости
Неандертальцы сделали ретушеры из костей пещерного льва Неандертальцы сделали ретушеры из костей пещерного льва

Неандертальцы изготавливали предметы из костей пещерных львов

N+1
Есть ли у Европы армия Есть ли у Европы армия

О потенциале собственной армии Евросоюза и перспективах ее участия вне НАТО

Монокль
Эра литий-ионных аккумуляторов Эра литий-ионных аккумуляторов

Почему ученые трудятся над тем, чтобы повысить безопасность батареек

Наука и техника
15 уроков периода высоких ставок глазами банкира 15 уроков периода высоких ставок глазами банкира

Что мы поняли за годы высоких ставок?

Ведомости
«Мы уже не живем в своей колыбели» «Мы уже не живем в своей колыбели»

Чем дышит и живет Институт космических исследований РАН?

Знание – сила
Почему важно вовремя менять модель управления Почему важно вовремя менять модель управления

Как уметь в нужный момент менять управленческую модель

Forbes
Традиционная стабильность Традиционная стабильность

Какое место в энергетике будущего будут занимать уголь, нефть и газ

Ведомости
Нежаркие тропики Нежаркие тропики

Визуальным кодом квартиры стали зелёные оттенки и тропические принты

Идеи Вашего Дома
Квадратная правда: как расширить границы квартиры, не покупая новую Квадратная правда: как расширить границы квартиры, не покупая новую

Как маленькая квартира может стать больше большой

Inc.
Креативность: врождённый дар или умение? Креативность: врождённый дар или умение?

Можно ли стать креативным или нужно им родиться?

Здоровье
Платформы обрастают банками Платформы обрастают банками

Зачем маркетплейсы оказывают банковские услуги

Эксперт
Как начать бегать: 7 простых способов найти в себе мотивацию Как начать бегать: 7 простых способов найти в себе мотивацию

Что бегать полезно, знают все, но вот как удержать мотивацию и постоянство?

ТехИнсайдер
Удивительно, но одинокие пожилые люди живут дольше Удивительно, но одинокие пожилые люди живут дольше

Почему не так уж и плохо быть старым и одиноким?

ТехИнсайдер
Белеет парус на болоте Белеет парус на болоте

Чем так уникален нерукотворный природный парус — белокрыльник болотный?

Наука и жизнь
Художники Художники

Рассказ Александра Маркова «Художники»

Знание – сила
Алексей Конаков Алексей Конаков

Алексей Конаков о своем романе Петербурга 2080-х

Собака.ru
Биомаркеры болезней сердца предсказали риск возникновения рака Биомаркеры болезней сердца предсказали риск возникновения рака

Какие биомаркеры сердечно-сосудистых заболеваний могут ускорять развитие рака

N+1
Открыть в приложении