엄청난 능력을 가진 곤충들의 신체기관

파리의 엄청난 평형곤

 

우리 주변에서 발견되는 집파리들이 한 치의 오차도 없이 눈부신 공중 곡예를 할 수 있는 비결은 무엇일까요? 왜 우리는 즉시 평형곤을 유지하고 갑자기 바람이 불 때 계속 날 수 있을까요? 평형곤추는 파리, 모기, 뿔의 두 날개를 가진 곤충에서 발견된다.

 

생각해 보세요. 평형 원뿔은 끝이 둥근 작은 원뿔처럼 보입니다. 플라이를 하는 동안, 평형곤은 날개와 반대 방향으로 위아래로, 날개와 같은 횟수만큼 움직입니다. 과학자들은 이 평형곤이 파리가 날 때 평형곤을 유지하는 고성능 자이로스코프와 같은 역할을 한다는 것을 발견했습니다. 일반적으로 자이로스코프는 축을 중심으로 고속으로 회전하는 원반과 이를 지지하는 프레임으로 구성된다.

 

원반은 중심축을 중심으로 회전하며 외부에서 작용하는 힘, 자기장 또는 중력에 관계없이 중심축을 특정 방향으로 향하게 한다. 그것이 자이로스코프가 매우 유용한 나침반을 만들 수 있는 이유입니다. 평형곤이 잡히지 않으면 이 집에서 날아온 파리(왼쪽)와 각도가 빠르게 땅에 떨어질 수밖에 없었다. 자연에서 기원한 식물과 동물의 뛰어난 적응성을 설명하는 백과사전에 따르면, 평형곤은 "진자처럼 특정한 방향으로 산다"고 한다.

 

파리가 날아갔다가 강풍을 만나 갑자기 방향을 바꾸면 '밸런스의 얇은 부분이 비틀린다' '그래서 평형에 붙어있는 촘촘한 뉴런 더미가 이를 감지해 뇌로 정보를 전달한다' '이러한 이유로 파리는 자세를 바로잡고 원하는 dir로 계속 날아갈 수 있다'는 것이다.경매. 그래서 파리가 민첩해서 잡기가 힘들어요. 엔지니어들은 로봇, 초소형 비행기, 우주선과 같은 평형 기반 기술이 적용될 수 있는 분야가 무한히 많을 것으로 기대하고 있다. "아무도 짜증나는 작은 파리 같은 동물로부터 배울 것이 그렇게 많을 것이라고는 상상하지 못했을 것입니다," 라고 항공우주 연구원 라파엘이 말했습니다.

 

반딧불이의 차가운 빛은 그냥 우연인가요?

 

반딧불이의 차가운 빛 열대지방과 온대지방에서 반딧불이는 짝을 유혹하기 위해 내뿜는 섬광으로 식별할 수 있다. 흥미롭게도, 반딧불이의 빛은 인간이 만든 백열전구나 형광전구의 빛보다 더 높습니다. 다음에 전기세를 확인할 때, 이 작은 벌레의 용량에 대해 생각해 보세요.

 

이것을 한번 생각해 보세요.  백열 전구는 에너지의 10%만 빛에 의해 방출되고 나머지는 사실상 버려지는 열에 의해 방출됩니다. 반면에 형광등은 그것보다 훨씬 더 효율적이며 에너지의 90%가 빛에 의해 방출된다. 하지만 반딧불이도 라이벌은 아니다. 자외선과 적외선을 거의 방출하지 않는 반딧불 빛은 100%에 가까운 에너지 효율을 가지고 있습니다! 그 비밀은 루시페린이라고 불리는 물질, 루시페라아제라고 불리는 효소, 그리고 산소에 대한 화학 반응이다.

 

발광 세포라고 불리는 특별한 세포는 그 과정을 발전시키기 위해 루시페라제와 산소를 연료로 사용한다. 그리고 그것은 열을 거의 생산하지 않는 차가운 빛을 제공합니다. 당연히, "반딧불이는 부러움의 대상이었을 것입니다"라고 원예와 환경 교육자인 샌드라 메이슨은 전구를 발명한 토마스 에디슨에게 말했다. 일부 푸아툴리스 반딧불이는 기관이 빛을 내는 비늘로 덮여 있어 이 곤충이 만들어내는 빛을 더욱 밝게 만든다. 

 

물결 모양의 들쭉날쭉한 비늘

 

연구원들은 일부 반딧불이의 빛을 방출하는 엔진 표면의 작은 비늘이 겹친 타일처럼 물결 모양의 모양을 형성한다는 것을 발견했습니다. 이 비늘들은 머리 두께의 20분의 1도 안 되는 약 3 마이크로미터 위의 끝을 가지고 있다. 하지만 이 반딧불이는 비늘이 매우 미세하게 기울어져 있기 때문에 발광 엔진의 표면이 평평할 때보다 거의 50% 더 많은 빛을 낼 수 있다. 이 원리를 전자장치에 사용되는 발광다이오드(LED)의 효율을 높이기 위해 적용할 수 있는가? 이를 알아내기 위해 과학자들은 푸아툴리스 반딧불이의 발광 기관을 닮은 물결 모양의 표면으로 LED를 덮었다. LED의 조명이 55% 더 밝습니다!

 

폭탄먼지벌레 곤충의 압력분사

 

폭탄 먼지 벌레인 방귀는 키가 2cm를 넘지 않지만 특이한 방어 시스템으로 알려져 있다. 이 곤충은 위협을 느낄 때, 거미, 새, 심지어 개구리까지 쫓아다니면서, 배 끝에서 나쁜 냄새가 나는 뜨거운 액체와 수증기를 내뿜습니다. 생각해 보세요. 먼지벌레는 "배 끝에 한 쌍의 분비샘"을 가지고 있습니다. 각 샘은 물에 용해된 효소로 채워져 있어 화학반응이 일어나는 곳은 물론 산성화합물과 과산화수소가 저장돼 있다.

 

스스로를 보호하기 위해, 폭탄 먼지 벌레는 산성 화합물과 과산화수소의 혼합 용액이 화학 반응이 일어나는 공간으로 주입된다. 섭씨 100도 정도의 온도에서는 악취가 나는 화학물질, 물, 수증기가 적에게 뿌려진다. 화학반응이 일어나는 공간은 1㎜ 미만이지만 먼지벌레는 독성물질 주입 속도와 방향, 농도를 조절할 수 있다. 과학자들은 더 효율적이고 환경 친화적인 주사 장치를 개발하기 위해 먼지벌레를 연구해왔다.

 

그들이 발견한 바에 따르면, 먼지벌레는 화학반응 공간에 화학물질을 주입하기 위해 비가환 밸브를 사용하지만 특정 압력에 도달해야 하는 일종의 밸브를 사용하여 화학물질을 방출하기도 합니다. 기술자들은 자동차 엔진, 소화기, 흡입기와 같은 약물의 투여를 위한 의료기기를 제조하기 위해 폭탄 분진 주입 기술을 사용하기를 희망한다. 영국 리즈 대학의 앤디 맥킨토시 교수는 "우리처럼 폭탄 먼지를 물리적이고 기술적으로 연구한 사례는 없다. 우리가 이렇게 많이 배울 줄은 몰랐습니다.