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

Низкие температуры Низкие температуры

Что такое температура и что происходит с телом, когда его нагревают

Наука и жизнь
Александр Лабас: не авангардист, не соцреалист Александр Лабас: не авангардист, не соцреалист

Голос А. Лабаса — сложный, полифоничный, подчас ускользающий от прямых смыслов

Монокль
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
Таблетки на ветер? Таблетки на ветер?

Как правильно выбрасывать лекарства из аптечки?

Лиза
Людмила Зыкина: «Обычного женского счастья у меня не получилось» Людмила Зыкина: «Обычного женского счастья у меня не получилось»

О народной любимице, певице Людмиле Зыкиной рассказывает журналист Олег Перанов

Коллекция. Караван историй
Узорочье древних славянок Узорочье древних славянок

Древняя мода: как выглядела одежда на Руси до XIII века

Знание – сила
Установка для очистки отработанных масел УОМ-3М(100) Установка для очистки отработанных масел УОМ-3М(100)

Как установка УОМ-3М(100) очищает отработанное моторное масло

Наука и техника
Чёрные мысли на белом снегу Чёрные мысли на белом снегу

Рассказ Елены Ворон «Чёрные мысли на белом снегу»

Наука и жизнь
Между фугой и фуззом Между фугой и фуззом

Современные композиторы, ломающие жанровые барьеры

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

Чем дышит и живет Институт космических исследований РАН?

Знание – сила
Ольга Варцева: «Далеко не каждая книга выдерживает перечитывание» Ольга Варцева: «Далеко не каждая книга выдерживает перечитывание»

«Прежде чем идти к психологу, почитайте чью-нибудь автобиографию»

Ведомости
Самовыражение в наклейке Самовыражение в наклейке

Платёжные стикеры популярны, но теряют шансы на рост

Ведомости
Традиционная стабильность Традиционная стабильность

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

Ведомости
Продавцы воздуха. Как бизнес экономит на потребителях и при чем тут шринкфляция Продавцы воздуха. Как бизнес экономит на потребителях и при чем тут шринкфляция

Где граница между маркетинговой хитростью и нарушением доверия покупателей?

Inc.
Сделано с заботой: о новой отчетной нагрузке Сделано с заботой: о новой отчетной нагрузке

Постараемся разобраться в правовой основе требований для налогоплательщиков

Ведомости
Олег Нестеров — об Александре Кнайфеле и пределах невозможного Олег Нестеров — об Александре Кнайфеле и пределах невозможного

Музыкант Олег Нестеров — о музыке, которую сегодня стоит услышать каждому

РБК
Скелетные мышцы самолета – система управления Скелетные мышцы самолета – система управления

Зачем самолетам демпферы, гидроусилители, закрылки и предкрылки?

Наука и техника
Как отличить борщевик от дудника и других зонтичных растений Как отличить борщевик от дудника и других зонтичных растений

Как не спутать борщевик его с безобидными товарищами

Maxim
Быстрый платеж Быстрый платеж

Оплата покупок по QR-коду: в чем выгода и в чем подвох

Лиза
Кто открыл лазейки в вузы Кто открыл лазейки в вузы

Школьные олимпиады становятся местом отработки способов незаконного поступления

Монокль
«Эффект коктейля» для керамических покрытий «Эффект коктейля» для керамических покрытий

Керамика на основе карбида гафния и карбида циркония для агрессинвых сред

Наука и жизнь
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
Абонент не в сети: почему цифровой детокс и отказ от технологий не всегда помогают Абонент не в сети: почему цифровой детокс и отказ от технологий не всегда помогают

Как разумно регулировать свое поведение в соцсетях и в обращении с технологиями

Forbes
«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
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
Великий миф о поливитаминах: как таблетки могут нанести вред вашей иммунной системе Великий миф о поливитаминах: как таблетки могут нанести вред вашей иммунной системе

Ошибочное мнение о витаминах, повышающих иммунитет

ТехИнсайдер
Почему Тихий океан так называется, если воды его не такие уж и спокойные? Почему Тихий океан так называется, если воды его не такие уж и спокойные?

Почему самый большой океан на планете имеет такое «безобидное» название?

ТехИнсайдер
Вьетнамский вклад в импортозамещение Вьетнамский вклад в импортозамещение

Концерн TH Group открыл завод по переработке молока в Калужской области

Агроинвестор
Музей как увлечение Музей как увлечение

Единственный в своем роде: музей при Институте космических исследований РАН

Знание – сила
Снижение конденсационных следов от самолетов назвали важной климатической мерой Снижение конденсационных следов от самолетов назвали важной климатической мерой

Чтобы снизить влияние авиации на климат, лучше сосредоточиться на следах

N+1
Открыть в приложении