最新发现首种“齿轮昆虫” 腿部齿轮协调弹跳

?机械齿轮普通存在于日常用品中，从手表至汽车发动机，但最新一项研究显示，“齿轮”结构最早源于自然界。一种叫做“伊苏斯虫(Issus coleoptratus)”的昆虫，擅长在植物之间跳跃，被认为是自然界首个具有功能性齿轮结构的生物。该昆虫后腿的咬合齿轮结构有助于它的腿部同步跳跃。

英国剑桥大学神经生物学名誉教授马尔科姆-布罗斯(Malcolm Burrows)说：“据我所知，伊苏斯虫是自然界第一种具有齿轮结构的生物。”他和同事使用高速相机拍摄了伊苏斯虫的齿轮结构运行，当它们准备跳跃时，啮合两条腿上的齿轮齿，就如同手枪扣上扳机，之后它们以平滑爆发式动作实现弹跳。

伊苏斯虫每条腿上有10-12个弯曲的齿轮齿，事实上这种昆虫的齿轮结构最早发现于1957年，但并没有人示范这种齿轮的功能性。

昆虫的后腿排列具有两种方式，草蜢和跳蚤的腿部移动与身体不在同一平面上，然而像蜡蝉等擅长跳跃的昆虫，腿部在身体下方，与身体保持同一平面，为此蜡蝉的腿部需要紧密地拢合在一起。布罗斯说：“如果两个腿之间存在轻微的时间差，那么它的身体将开始旋转。”

伊苏斯虫每条后腿的齿轮合拍运动反应时间在30微秒之内，比中枢神经系统反应时间更快。目前，这项最新研究报告发表在《科学》杂志上。

布罗斯使用一只死亡蜡蝉进行了实验，当他拽动一条后腿时，它的两条腿均快速延伸。因此，伊苏斯虫骨骼系统可协调同步两条腿的弹跳动作。

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