Biologiczne połączenie śrubowe
Biologiczne połączenie śrubowe jest naturalnie występującą formą połączenia śrubowego , urządzeniem mechanicznym, które łączy ruch obrotowy z translacją w jednej osi. Alexander Riedel z Państwowego Muzeum Historii Naturalnej w Karlsruhe i Thomas van de Kamp z Instytutu Technologii w Karlsruhe odkryli go w okazach Trigonopterus oblongus , ryjkowca znalezionego w Papui .
Odkrycie
Wykonano badanie anatomiczne okazów ryjkowca z gatunku Trigonopterus oblongus , dostarczonych przez Państwowe Muzeum Historii Naturalnej w Karlsruhe, za pomocą mikrotomografu w Instytucie Promieniowania Synchrotronowego (ANKA) Instytutu Technologii w Karlsruhe . Analiza wykazała, że ryjkowce posiadały nakrętek i śrub w stawie biodrowo - nogowym .
Mechanizm
.jpg)
Mechanizm został opisany jako „ruch obrotowy połączony z translacją jednoosiową”.
Staw biodrowo -nogiowy stawonogów składa się z dwóch części – kości biodrowej (lub biodra) i krętarza (lub głowy kości udowej nogi stawonoga ). Koksa, w przypadku ryjkowców, przypomina orzech, a wzdłuż jego wewnętrznej powierzchni biegnie nić o rozpiętości kątowej 345°. Krętarz przypomina śrubę. Ma kształt pręta z dużym zewnętrznym spiralnym kołnierzem o rozpiętości kątowej 410 °, przekraczającej pełne koło, które działa jak gwint. Kiedy mięśnie nóg chrząszcza są rozciągnięte, śruba się obraca. Chociaż gwint zapewnia bardzo duży obrót kątowy, przednie nogi ryjkowców mogą obracać się o 90 °, podczas gdy ich tylne nogi mogą obracać się o 130 °.
Ryjkowce mają zaledwie 4 milimetry (0,16 cala) długości i mogą złożyć nogi poniżej ciała. Złącze ma rozmiar zaledwie 0,5 milimetra (0,020 cala). Zanim to odkryto, wszystkie znane stawy biodrowo-nogowe były oparte na przegubów kulowych i panewkowych dla połączeń biodrowo-nogowych, jak u ludzi, jako zawiasy lub stawy siodłowe . Odkrycie to jest pierwszym w królestwie zwierząt przypadkiem układu mięśniowo-szkieletowego typu nakrętka i śruba .
Ewolucja
Stwierdzono, że system śruby i nakrętki występuje u wszystkich 15 ryjkowców zbadanych przez naukowców i wydaje się być nieznaną dotąd cechą anatomiczną ryjkowców. Szacuje się, że ryjkowce wyewoluowały ten system około 100 milionów lat temu . Przypuszcza się, że rozwój tej cechy zapewnił dodatkową elastyczność, która pozwoliła ryjkowcom poprawić ich zdolności wspinaczkowe, pomogła im utrzymać równowagę w spoczynku i dać silniejszą dźwignię do przekłuwania pyskiem .