Cameron Merritt
0 
2393
656
Een kleine maar bekwame springer genaamd Kim is de eerste spin die ooit door wetenschappers is getraind om op verzoek te springen.
Haar leren springen waar en wanneer ze maar wilden, was niet gemakkelijk. Van de vier spinnen die de onderzoekers probeerden te trainen, sprong er slechts één - die ze uiteindelijk Kim noemden - gewillig tussen parallelle platforms en sprong naar hogere of lagere niveaus. Door Kim te bestuderen, hoopten de wetenschappers beter te begrijpen hoe springspinnen hun sprongen nauwkeurig afstemden, afhankelijk van het doel van de sprong, de afstand tot hun doelwit en de richting van de sprong - naar boven of naar beneden. [Creepy, Crawly & Incredible: Photos of Spiders
Na het observeren en meten van Kim's prestaties, beschreven de wetenschappers hun bevindingen in de meest gedetailleerde studie van spinsprongen tot nu toe, online gepubliceerd op 8 mei in het tijdschrift Nature: Scientific Reports.
De koninklijke springspin (Phidippus regius), die slechts 12 millimeter lang is, maakt deel uit van een groep die bekend staat om het gebruik van snelle, lange afstandsprongen om snel bewegende insecten te vangen of door lastig terrein te navigeren en bedreigingen te vermijden. En hoewel de meeste springspinnen tussen 0,1 en 0,4 inch (3 tot 10 mm) meten, zijn ze in staat om horizontaal tot 6 inch (160 mm) vanuit stilstand te springen.
"De kracht op de benen bij het opstijgen kan tot vijf keer het gewicht van de spin zijn. Dit is verbazingwekkend", zegt hoofdonderzoeker Mostafa Nabawy, een onderzoeker aan de School of Mechanical, Aerospace and Civil Engineering van de University of Manchester. in de verklaring.
"Als we deze biomechanica kunnen begrijpen, kunnen we ze toepassen op andere onderzoeksgebieden," zei Nabawy.
Kan net zo goed springen
Eerdere studies onderzochten de springsnelheid en lichaamshouding van spinnen, maar veel over hun springen was nog onbekend, zoals hoe ze hun houding aanpasten om te compenseren voor verschillende omstandigheden, de hoeveelheid energie die hun sprongen aandreef en hoeveel hun sprongen afhankelijk waren van spierkracht. , in plaats van hydraulische druk die het bloed naar hun benen laat stromen, meldden de auteurs van het onderzoek.
Om de spinnen te onderzoeken, bouwden ze een structuur met twee beweegbare platforms die op verschillende niveaus en afstanden konden worden bevestigd, en probeerden vervolgens vier vrouwtjes te trainen. P. regius spinnen om tussen de platforms te springen, door ze heen en weer te dragen om ze vertrouwd te maken met het apparaat.
De meeste spinnen toonden geen interesse in het experiment. Kim maakte echter van de gelegenheid gebruik en werd de enige gegevensbron van de wetenschappers. Ze voerde in 15 springtaken uit, op en neer springend en over de platforms, terwijl de onderzoekers haar filmden met hogesnelheidscamera's. Ze registreerden haar snelheid, landingsposities, been- en lichaamshoeken en lengtes van de sprongen en berekenden vervolgens hoeveel energie Kim aan elke sprong besteedde..
Ze hebben Kim ook gescand en gemodelleerd in 3D om de structuren en bewegingen van haar benen en lichaam beter te visualiseren.
De onderzoekers ontdekten dat Kim verschillende strategieën toepaste, afhankelijk van waar ze moest springen. Ze paste de positie van haar benen aan, afhankelijk van de afstand van de doelen, en ze gebruikte sprongen met een lagere hoek om kortere afstanden af te leggen en steilere sprongen voor langere afstanden..
De horizontale sprongen op korte afstand waren meestal lager en sneller, waardoor Kim meer energie moest verbruiken, maar de hoeveelheid tijd dat ze in de lucht was tot een minimum werd beperkt - en waarschijnlijk haar kansen om een prooi te vangen vergroot. Ter vergelijking: voor horizontale hops of sprongen over lange afstanden naar een hoger of lager platform moest ze volgens de studie minder energie verbruiken..
Het is bekend dat de beenbewegingen van spinnen zowel spieren als hydraulische druk gebruiken - mechanismen in hun lichaam sturen bloed snel naar hun ledematen wanneer ze hun benen strekken. Maar de wetenschappers merkten op dat er genoeg kracht werd gegenereerd door Kim's beenspieren alleen om haar sprongen te voeden, zonder dat ze afhankelijk was van hydraulische druk om een snelle start voort te stuwen..
Er zou echter verder onderzoek nodig zijn om te bevestigen of de spinnen daadwerkelijk alleen met spierkracht afstoten, meldden de wetenschappers..
Origineel artikel over .