a_lex_7 (a_lex_7) wrote,
a_lex_7
a_lex_7

Category:

АВТОНОМНЫЕ ЛАПЫ

Группа исследователей во главе с Фритцем Воллратом из Оксфордского университета определили, что каждая паучья лапа обладает определенной независимостью от мозга — особенно в сложной задаче создания паутины.

Чтобы прийти к таким выводам, исследователи наблюдали за обыкновенным садовым пауком Araneus diadematus. Паутина пауков выполняет множество функций. Она обеспечивает им безопасный дом, а также представляет собой невидимую и высокодинамичную ловушку, созданную для пленения и удержания любого насекомого, которое подберется слишком близко.



Для выполнения этой функции паутина использует прочный структурный каркас из излучающих спиц с так называемой «спиралью захвата», построенной сверху. Она мягкая, липкая и использует чрезвычайно умный микроскопический механизм наматывания, чтобы втягивать добычу паука только глубже.

Спираль захвата не только использует электростатические заряды, чтобы поймать муху, но и обладает сложной липкой субстанцией, чтобы надежно удерживать ее, а также особой эластичностью, которая мешает жертве бороться за свою свободу.

Учитывая невероятную сложность паутины, ученые решили задаться вопросом, как такое маленькое животное — с явно крошечным мозгом — может спроектировать и построить такую многофункциональную структуру. Современные технологии помогли понять, как пауки справляются с такой непростой задачей.

Снимая и отслеживая движения восьми ног паука, исследователи проследили построение паутины в мельчайших деталях, обнаружив, что процесс строительства представляет собой своего рода танец вокруг центрального узла с точной хореографией воспроизводимых движений.

Правила создания паутины на удивление просты. Каждый шаг и манипуляция с нитью следует фиксированному шаблону действий, когда одна из лап паука измеряет угол и расстояние, чтобы разместить и затем соединить одну нить с другой с помощью быстрого нанесения «клея» — всегда с безупречной точностью и интервалом.

Кажущаяся сложность структуры является результатом длинной последовательности из тысяч маленьких шагов и действий, каждое из которых основано на предыдущих шагах и действиях.

Ученые выяснили, что паучьи лапы создают паутину полуавтономно — восемь конечностей танцуют в локальных замкнутых контурах обратной связи.

Установив набор правил, в том числе правила, которые помогают паукам чинить поврежденную паутину, ученые разработали виртуального паука, получившего прозвище Тесей. Его действия, основывавшиеся на танцах настоящих пауков в лаборатории, показали, что каждая лапа паука фактически выполняет множество действий по созданию паутины как независимый агент.

Это, в свою очередь, помогло понять, как пауки продолжают строить свои идеальные сети даже после потери конечности. Известно, что пауки способны заново отращивать потерянные лапы, но регенерированные конечности обычно меньше прочих по размерам, имеют другую форму и волоски. Тем не менее, каким-то образом пауки с отросшими ногами продолжают создавать идеально выверенную паутину.

Эволюция позаботилась о том, чтобы паучьи лапы в некотором смысле могли думать самостоятельно, а это значит, что различные свойства регенерированных ног не влияют на построение паутины.

Это освобождает мозг от «микроменеджмента» восьми ног, выполняющих сложные действия, позволяя ему сосредоточиться на выживании: например, высматривании добычи и хищников. Эта эффективная децентрализованная система чрезвычайно актуальна для современных робототехников, которые часто вдохновляются миром природы в своих творениях.

Источник: Паучьи лапы работают независимо от мозга
Tags: животные, мозг, природа
Subscribe

Posts from This Journal “мозг” Tag

  • УБИЙСТВЕННАЯ ПАМЯТЬ

    Дональд убил свою подружку, находясь в состоянии наркотического опьянения под действием фенциклидина (PCP). По всем признакам, память его не…

  • ПРЕИМУЩЕСТВА САРКАЗМА

    Сарказм – это высшая степень иронии, способ косвенного выражения мысли по отношению к какому-то предмету. Некоторые лингвисты называют…

  • МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ МОЗГА

    Швейцарская исследовательская группа Blue Brain поставила своей целью нетривиальную задачу — полностью реконструировать мозг человека на базе…

  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 1 comment