(Винтогаечный механизм обеспечивает более надежное крепление конечностей долгоносика)

Винтовой механизм наряду с колесом, блоком, зубчатой передачей традиционно входят в список базовых механических изобретений хомо сапиенса. Долгое время считалось, что природа до принципа колеса не додумалась, пока не были открыты жгутиковые микроорганизмы, использующие для передвижения принцип кругового вращения (точка зрения, что тот же принцип используют для рассеивания семян растения перекати-поле, является неправильной — движение этого растения не вращательное, а поступательное).

Теперь список механических изобретений природы пополнился еще одним пунктом — резьбовым соединением.

Группа биологов из Института технологии в Карлслуэ и германского Музея естественной истории исследовала под руководством профессора Томаса ван дер Кампа ползающих жуков из рода Тригоноптерус, включающий в себя 90 описанных видов жуков-долгоносиков, обитающих в лесах Новой Гвинеи, Суматры, Филиппин, Само и Новой Каледонии (специалисты считают, что остаются неизученными порядка тысячи неописанных видов этих жуков).

Изучая КТ-сканы Тригоноптеруса облонгуса — долгоносика, обитающего на островах Папуа--Новой Гвинеи, немцы с удивлением обнаружили, что лапы жука соединены с телом с помощью вертлуга, который буквально ввинчивается в коксу, или тазик — аналог тазобедренного сустава у насекомых. Ранее считалось, что вертлуг и кокса соединяются на манер шарнира.

На поверхности вертлуга расположены выступы, напоминающие винт, закрученный на 410 градусов. В свою очередь поверхность коксы снабжена выемками — резьбой, закрученной на 345 градусов. Благодаря такому механизму прикрепления конечностей, передние лапы жука могут совершать поворот на 130 градусов, а задние — на 90.

Такой винтогаечный механизм обеспечивает более надежное крепление конечностей, чем шарнирный, и гарантирует насекомому, ведущему древесный образ жизни, большую устойчивость. В статье в журнале Science авторы сообщают также, что такой же механизм сустава был обнаружен у 15 жуков других видов. Похоже, винтогаечная конструкция сустава возникла у далеких эволюционных предков долгоносиков, но сохранилась даже у тех из них, кто уже давно не ведет древесный образ жизни.

Эта анатомическая особенность долгоносиков стало настоящим открытием. Длина жука-долгоносика всего 4 миллиметра в длину. Лапки жука складываются под тело. Соединение имеет размер всего 0,5 миллиметра.  Было определено, что долгоносики начали развивать эту особенность около 100 миллионы лет назад. Учёные предположили, что развитие этой функции обеспечивает дополнительную гибкость, что позволяет долгоносикам улучшить свои альпинистские способности, при сохранении достаточной прочности соединения.