science >> Wetenschap >  >> Biologie

Hoe de hagedisstaart normaal intact kan blijven maar afbreekt wanneer dat nodig is

Grafische samenvatting van het papier. Krediet:Shiji Ulleri/Wise Monkeys Photography

Een team van onderzoekers verbonden aan verschillende instellingen in de Verenigde Arabische Emiraten en de VS heeft het mechanisme ontdekt waarmee hagedissen een staart kunnen behouden tijdens normale activiteiten en deze vervolgens kunnen loslaten wanneer ze roofdieren moeten vermijden. In hun paper gepubliceerd in het tijdschrift Science , beschrijft de groep het gebruik van verschillende soorten microscopie om de anatomie van de hagedisstaart te bestuderen. Animangsu Ghatak, van het Indian Institute of Technology Kanpur, heeft een stuk Perspectives gepubliceerd waarin het werk van de onderzoekers in hetzelfde tijdschriftnummer wordt beschreven.

Veel soorten hagedissen kunnen hun staart afwerpen om aan een roofdier te ontsnappen, en eerder onderzoek heeft de gesegmenteerde anatomie van dergelijke staarten onthuld. Maar tot nu toe is het snelontgrendelingsmechanisme dat betrokken is bij het afwerpen van een staart niet goed begrepen. In deze nieuwe poging hebben de onderzoekers alle onderdelen die betrokken zijn bij het afstoten van de staart nauwkeurig bekeken en vervolgens fysieke modellen gemaakt om na te bootsen hoe het proces werkt.

Het werk begon met het trekken aan hagedissenstaarten, net hard genoeg om de hagedissen ertoe aan te zetten ze los te laten. Vervolgens sneden ze de gescheurde randen van de staartuiteinden om ze onder een microscoop te onderzoeken.

Credit:Shiji Ulleri/Wise Monkeys Photography

De onderzoekers ontdekten dat beide uiteinden bedekt waren met micropilaren die in paddestoelvormen waren gebundeld. De punt van elke micropilaar was bedekt met nanoporiën, die volgens de onderzoekers werkten als stekkers die in stopcontacten passen. Wanneer de hagedis zijn staart afwerpt, ontdekten ze dat de stekkers uit de stopcontacten werden getrokken.

Hagedis (Hemidactylus flaviviridis) na het afstoten van de staart Credit:Shiji Ulleri/Wise Monkeys Photography

De onderzoekers bouwden vervolgens een fysiek model van de staart om meer te weten te komen over hoe alle staartdelen samenwerkten. Ze ontdekten dat de stekkers en stopcontacten een sterke hechting mogelijk maakten, zelfs onder stress. Maar toen de hagedis zijn staart op een bepaalde manier draaide, werd de verzegeling tussen de stekker en het stopcontact verbroken, waardoor de staart wegviel. Ze suggereren dat hun model nuttig zou kunnen zijn bij andere inspanningen, zoals bij het maken van robotledematen.