科學家首次在大自然中發現功能性「機械齒輪」!

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這張圖片顯示與稻飛蝨(plant hopper)的後肢連結的齒輪。圖片來源: Burrows/Sutton

科學家有了另一個令人驚訝的發現:他們在大自然中首次發現功能性的機械齒輪。大自然似乎再一次證明它是一個基礎科技的首位實現者。雖然之前大家認為只有人造的機械齒輪,但這個發現證明機械齒輪有進化而來的自然先例。

科學家說,這是「 在生物結構中首次發現的機械齒輪 」。這個機械齒輪是在一種稻飛蝨中發現的,這種昆蟲在歐洲的花園中很常見。飛蝨( Issus coleoptratus )是一種會跳的昆蟲,與跳蚤或蚱蜢相似,牠使用帶有鋸齒彎曲物的關節,這種關節不只連接在一起,它還會旋轉,就像機械齒輪一樣。這讓牠的腿在跳躍時能同步,這類昆蟲的基本特徵讓牠們能有力地跳躍,如果牠們沒有這種自然產生的機械齒輪,牠們的跳躍將會失去控制。

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報告內容指出,飛蝨內部的齒輪與所有腳踏車在工程方面有明顯相像之處,與所有汽車的齒輪箱也有相似之處。另外,科學家揭露,飛蝨內部的每一個齒輪齒的尖端都是圓角,這些圓角是與齒輪條連接之處,這個特徵詭異地與人造齒輪極為相似。

來自劍橋大學的動物學家、研究領導人 Malcolm Burrows 說:「 這個齒輪狀的生物結構( 從一個零件傳送能量到另一個零件的內部機制 )被首次發現。 」

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主筆作者 ,來自劍橋大學動物學系的 Malcolm Burrows 教授說:「 這樣精確的同步不可能透過神經系統實現,神經脈衝會花太多時間在所需的緊密協調上。」

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Malcolm Burrows 教授:「 因為機械齒輪的發展,飛蝨只要傳送神經訊號到牠的肌肉,產生大約等量的力量,然後當一隻腿開始推動跳躍,齒輪就會產生連鎖反應,產生完全同步的動作。對飛蝨來說,骨架是用來解決複雜問題的,也就是用來解決那些腦部和神經系統無法解決的事。這讓我們知道,考慮各種不同動作中的骨架性質是很重要的。」

來自布里斯托大學的共同作者 Gregory Sutton 補充:「 我們通常將齒輪想成人為設計的機械。但是我們已經知道那是因為我們看得還不夠多。這些齒輪沒有經過設計,它們是由進化產生。這顯示在動物世界中,有高速且精準的機械為了同步而進化。」

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科學家揭露,每個在飛蝨中發現的齒輪條大約有 400 微米長,含有十到十二個齒輪齒。另外,在每條腿中的齒輪的兩側,含有同樣數量的齒輪齒,這讓齒輪比為一比一。

「語音合成由賽微科技提供」

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來源: ancientcode