Proč je těžké rozmáčknout švába?

Je snadné rozdrtit švába? Samozřejmě, když na něj šlápnete vší silou, tak šváb už nebude mít šanci, ale když po něm hodíte nějaký předmět, často se stane, že i po přímém zásahu uteče, jako by se nic nestalo. A to platí nejen pro šváby – mnozí se pravděpodobně divili, proč je hmyz tak odolný vůči nárazům. Zvláště často tato otázka vyvstává při pohledu na včely, vosy, mouchy, motýly: vždyť občas na něco narazí - na listy, na stonky, na stěny, neustále tlučou o sklo a snaží se najít cestu ven. dům - ale žádné škody, jako je to střety im Zdá se, že nesnesu.

Tajemství hmyzu (a samozřejmě i dalších členovců) je ve speciálních vlastnostech jejich exoskeletu, které popsali vědci z University of California v Berkeley. Kaushik Jayaram a Robert Full, kteří experimentovali se šváby Periplaneta americana, zjistili, že s výškou těla 9 mm se dokážou vtěsnat do mezery malé až 3 mm.

Hmyz nejprve nahmatá díru s tykadly, pak do ní strčí hlavu a přední tlapky a pak začíná zábava – jejich tělo je zploštělé natolik, že snadno projde dírou, která je mnohem menší než samotný šváb – tzv. celá procedura trvá méně než dvě sekundy, to znamená, že není potřeba žádné zdlouhavé a žádné úsilí. Podobný trik dokážou pouze chobotnice (samozřejmě upraveno podle rozdílu ve velikosti mezi nimi a šváby), ale všimněte si, že chobotnice obecně nemají žádnou pevnou kostru, ani vnější, ani vnitřní. A švábi mají.

Trik je v tom, že obaly členovců jsou tvrdé i měkké zároveň, jejich exoskelet se skládá z plátů spojených elastickými membránami - toto spojení umožňuje jejich vzájemné překrytí při stlačení. Navíc flexibilita samotných plátů umožňuje, aby se při ohýbání nelámaly, ale přenášely deformační energii na nohy, zatímco nohy, i když se při zploštění ukážou jako zkroucené, stále posouvají hmyz dopředu - páteře sedět na jejich holeních, které jim umožňují odtlačit se od povrchu. Zhruba řečeno, šváb lze snadno zploštit, ale je také obtížné ho rozdrtit.

Opakujeme, že švábi zde nejsou ničím výjimečným – na konferenci Společnosti pro integrativní a srovnávací biologii vypracovali výzkumníci z Harvardu zprávu o včelách a vosách, která hovořila i o tvrdosti a elasticitě jejich exoskeletu. Zejména se ukázalo, že při srážce za letu s nějakou překážkou funguje tělíčko včely nebo vosy jako pružina, takže se hmyz odrazí zpět – úder se samozřejmě zmírní. A v jejich křídlech jsou „záplaty“ vyrobené z elastického resilinového proteinu, který může také „pružit“, čímž křídla chrání před mechanickým poškozením. (U čmeláků je na rozdíl od vos a včel vše uspořádáno trochu jinak - cévy v křídlech čmeláků sedí těsně u těla, a proto se konce křídel mohou při srážkách s něčím pevným volně ohýbat.)

Kirill Stasevič
https://www.nkj.en/