Хвосты скорпионов могут одновременно сгибаться и скручиваться благодаря необычным сочленениям. Эти особенности можно использовать при создании новых видов роботов.
Детальный анализ хвоста скорпиона показал, что его суставы двигаются одновременно подобно дверной петле и вращающемуся колесу, обеспечивая высокоточные удары жалом, в то же время позволяя тканям тела проходить через их полую структуру.
Исследовав десятки скорпионов, представляющих 16 видов, Алиса Гюнтер из Университета Ростока в Германии и ее коллеги провели микроскопическую компьютерную томографию (КТ) пяти сегментов хвоста выведенной в лаборатории взрослой самки скорпиона Mesobuthus gibbosus, вида, у которого хвосты типичны для подавляющего большинства скорпионов. Они использовали изображения для создания 3D-цифровых и печатных моделей, обеспечивающих более практичное представление о хвостовом суставе паукообразного, который эволюционировал в свою нынешнюю форму 400 миллионов лет назад.
Обнаружено, что первые четыре сегмента имеют необычное строение. На одном конце каждого сегмента есть два небольших выступа, похожих на ручки, которые можно вставить в дополнительное гнездо, чтобы сделать стабильное шарнирное соединение. Однако вместо этого ручки защелкиваются в круглый обод в соединительном сегменте. Поскольку система не фиксирована, сегменты могут скользить и скручиваться вдоль этого обода, как если бы они были на рельсе.
Только пятый сегмент – тот, что с жалом, – имеет гнезда для двух узловатых суставов. Сустав жала сгибается, но не скручивается.
Поскольку у скорпионов есть экзоскелет, их хвостовые сегменты образуют длинную соединительную трубку, по которой проходят мышцы, нервы и даже кишечник.
Это делает хвост уникальным, потому что он делает то, что конечности делают для других животных – например, охотятся и копают, – в то же время заключая в себе основные жизненные системы. Таким образом, по мнению исследователей, конструкция хвоста может быть особенно интересна для отраслей промышленности, где требуется транспортировка жидкостей с помощью шарнирных рычагов, а также найти применение в мягкой робототехнике и в аэронавтике.
