рак

«Капюшон» раков подскажет защиту от черепно-мозговых травм

Раки-щелкуны с помощью клешней и струй воды создают сверхзвуковые ударные волны, которыми оглушают добычу или противника. Однако им самим необходима надежная защита.
Автор Наука Mail
Защитный капюшон
Орбитальный капюшон представляет собой прозрачную, похожую на шлем структуру, которая закрывает глаза и голову.Источник: Journal of the Royal Society Interface

Американские ученые из университетов Южной Каролины и Талсы провели исследование, в ходе которого обнаружили, что у раков-щелкунов в скелете есть прозрачные щитки, которые защищают их от сотрясения мозга и повреждений глаз. Результаты исследования опубликованы в Journal of the Royal Society Interface.

Биологи собрали раков-щелкунов в устье залива Южной Каролины и измерили механические свойства их панцирей и орбитальных щитков. Эти продолжения панциря представляют собой прозрачные структуры, которые закрывают глаза и голову. Ученые выяснили, что «капюшон» ракообразных в два раза эффективнее рассеивает энергию удара, поскольку он в два раза менее жесткий, чем панцирь..

Исследователи предполагают, что эти свойства капюшона зависят от того, что в нем в два раза больше крошечных внутренних слоев (ламелл), которые делают структуру материала гибкой. Компьютерное моделирование показало, что жесткость «капюшона» настроена оптимальным образом, чтобы смягчать ударную волну.

Схема защиты
Геометрия и взаимное расположение глазничного щитка (красный), панциря (синий), глаз (желтый) и мозга (зеленый) видны на виртуальном срезе головы рачка-щелкунаИсточник: Journal of the Royal Society Interface

Ученые подтвердили защитные свойства «капюшона» с помощью эксперимента: они смоделировали действие ударной волны на раков-щелкунов с «капюшонами» и без них. Раки, у которых не было защиты, потеряли ориентацию и подвижность. «Капюшон» снижал нагрузку на мозг и глаза на 28%, а стресс — на 22%.

Защитные «капюшоны» раков-щелкунов — первая биологическая броня, защищающая животных от черепно-мозговых травм, которую обнаружили ученые. Они надеются, что это открытие поможет им разработать приспособления и методы для снижения сотрясений мозга и глаз у людей.

Ранее Наука Mail рассказывала о том, что едят скаты.