Самцы паука-павлина весят всего два миллиграмма — на одном ногте их поместится одновременно четыре-пять штук. Несмотря на свой миниатюрный размер, они умеют достаточно далеко прыгать. При этом, в отличие от большинства животных, у которых прыжки зависят от мышечной силы или эластичности сухожилий, прыгучесть пауков-павлинов обеспечивает уникальный полугидравлический механизм. Перед маневром они сокращают мышцы в головогруди, нагнетая гемолимфу (аналог крови у пауков) в ноги. Давление в конечностях повышается, и ноги выпрямляются с огромной скоростью, выбрасывая тело в воздух.
В рамках эксперимента, который провели в Университете Маккуори в Сиднее, исследователи поместили самцов и самок пауков на платформу с четырехсантиметровым разрывом до посадочной точки. Пауки прыгали самостоятельно, без внешнего принуждения, и их фиксировались высокоскоростной камерой со скоростью 5000 кадров в секунду. Это позволило с высочайшей точностью проанализировать движение каждого сегмента тела насекомых и траекторию их полета. Позже пауков отпустили обратно в дикую природу.
Особое внимание исследователи уделили третьей паре ног, которая у самцов выделяется своей длиной, толщиной и пучками волосков. Эти ноги играют важную роль в брачных танцах, но, как показал анализ, они же являются основными «двигателями» в прыжке. Первыми от земли отрываются четвертые ноги, следом — третьи, и именно они обеспечивают мощный толчок. При этом передние пары ног во время прыжка приподняты и вытянуты вперед, выполняя задачу стабилизаторов.
Результаты впечатлили даже самих исследователей: пауки в прыжке достигали ускорений, эквивалентных 13 g у самцов и 12,5 g у самок. Для сравнения, человек теряет сознание при 5 g, если у него нет защитного костюма, а подготовленные пилоты высокоскоростных истребителей могут выдержать не более 9 g. О пауках позаботилась природа: их мягкое тело и минимальный вес позволяют переносить такие нагрузки без вреда.
Потрясающие воображение прыжки пауков не просто хаотичны — пауки точно двигаются к цели, неважно, это добыча или заинтересовавшая животное поверхность. Столь четкий контроль собственных движений делает их очень интересными для инженеров. Ученые считают, что принципы полугидравлического движения паука-павлина могут лечь в основу новых разработок в области робототехники. Созданные по аналогии с пауками роботы смогут эффективно и точно перемещаться в сложных средах, где важна компактность, легкость и маневренность.
Так что, возможно, в будущем микророботы, вдохновленные этими крошечными «акробатами», будут исследовать труднодоступные уголки Земли или даже других планет, и делать это с той же легкостью, с какой великолепный паук-павлин прыгает с листа на лист.
Кстати, пауки не впервые вдохновляют робототехников: недавно был разработан робот, который плетет свое тело, как паук паутину, и у нас даже есть видео этого процесса.
