Насекомые на службе человека

В ходе эволюции насекомые получили ряд особых уникальных качеств, позволяющих им выживать в условиях окружающей среды. Знание о принципе работы микроструктур, находящихся на различных органах животных, может оказать неоценимую услугу в разработке новых материалов, которые могут сослужить пользу и человеку.

Исходя из этого, Ян Микельс (Dr. Jan Michels) из Института Зоологии Университета Киля решил выяснить, каким образом насекомым удается так ловко передвигаться по различным поверхностям. В ходе исследования Микельс выяснил природу адгезивных поверхностей на ногах известным всех божьих коровок.

Огромное количество насекомых могут взбираться по отвесным стенам или разгуливать вверх ногами по потолку. Результаты нового исследования впервые показывают, какие материалы отвечают за эти «сверхспособнсости». Микельс с коллегами выяснил это, изучив лапки божьих коровок с помощью таких методов, как конфокальная лазерная сканирующая микроскопия и атомно-силовая микроскопия.

Микельс поясняет, что на каждой лапке находятся тонкие адгезивные щетинки, которые и позволяют насекомым перемещаться по поверхностям любого типа. Результаты исследования показали, что различные части каждого отдельного волоска различаются по составу и свойствам. В то время, как основа такого волоска относительно твердая и жесткая, материал, которым он оканчивается, мягкий и гибкий. Исследователи предполагают, что именно такой дизайн позволяет достигать лучшей адгезии с поверхностями.

Исследователям удалось определить локализацию белка резилина (resilin), который отвечает за мягкость и эластичность кончиков щетинок насекомых. Этот белок также известен тем, что он входит в состав многих органов насекомых, таких как суставчатые соединения крыльев и лапок.

Увеличение объема знаний о хитрых приспособлениях матери-природы интересно как с точки зрения ценности для фундаментальной науки, так и разработки новых поверхностно-активных материалов. Исследователи предполагают, что полученные знания могут быть использованы для оптимизации структуры и свойств разработанного в группе Станислава Горба Stanislav Gorb материала Gecko®-Tap.

Однако, состав и строение материала адгезивных ресничек на лапках божьей коровки настолько сложно, что пока в настоящее время не существует материала, который бы позволил воспроизвести эту микроструктуры, однако исследователи надеются, что все еще впереди.

Источник: dace.ru