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科学家终于首次发现“昆虫体内有齿轮”

  齿轮是人类史上的伟大发明,透过齿轮,我们得以完成许多精密的机械,让人类发展更上一层楼。一直以来齿轮都被认为是人造产物,因为自然界完全没有任何齿轮构造,但现在这个论点终于被推翻了!

  一切的关键竟然就在这只小小的昆虫,飞虱 ( planthoppers ) 身上!飞虱在欧洲是非常常见的昆虫,而剑桥的科学家发现飞虱的两后脚关节有锯齿结构,而且互相对应,就像齿轮一样,作用是让飞虱在起跳时保持左右脚对称。

  透过解剖分析及飞虱跳跃时的高速录影影片,剑桥大学动物学系的教授 Malcolm Burrows 跟 Gregory Sutton 才终于在自然界中首度发现齿轮结构,他们也将这项大发现发表在《科学》期刊上。

  两只后脚的齿轮结构互相嵌合,让飞虱在起跳时两腿保持对称。飞虱起跳时两脚动作差距只有 30 微秒 ( 1 微秒 =1/1000000 秒 ) 。

  Malcolm Burrows 教授表示两脚那么对称的动作是无法透过神经系统完成的,因为神经讯号传导的时间对这么紧密的协调动作来说还太慢了。不过透过齿轮结构,飞虱只需要送出让肌肉产生相同力度的神经讯号,其中一只脚起跳的时候,齿轮结构就会自动带动另一只脚,让两脚动作几乎同时。

  值得一提的是这种齿轮结构只在飞虱的青少年时期才有。一旦飞虱完成最后一次蜕皮变为成虫,齿轮结构就会消失。目前齿轮结构在成年期就会消失的原因不明,不过研究者指出齿轮结构的缺点就是一旦有一个齿坏掉,整个齿轮结构都会损坏。在非成虫时期,齿轮出状况还能透过蜕皮修正,但成虫就不会再蜕皮,也就没有机会修正齿轮了。

  真的超酷的,没想到昆虫身上有这么精密的结构!分享给喜欢新知的朋友看看吧!

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