Прыжок страха

Учёные тоже люди, и точно также некоторые из них любят делать видео в слоу мо. Вот только объектом замедленной съёмки становятся не эффектные трюки коллеги по лаборатории, а, например, прыжки такого существа, как коллембола, или ногохвостка. Это миниатюрные существа, которых не очень правильно называть насекомыми, потому что, несмотря на наличие шести ног, настоящим насекомым они приходятся лишь родственниками, а их эволюционные пути разошлись как минимум 400 миллионов лет назад.

Сейчас известных видов ногохвосток насчитывается больше 8 тысяч, но вероятнее всего, их намного больше. В основном они предпочитают места обитания с высокой влажностью, вроде опавших листьев, мха или верхнего слоя почвы, хотя есть виды, ведущие и чисто водный образ жизни. И были бы они ничем не примечательными миниатюрными животными, если бы не одна их выдающаяся способность – прыжки. За это их даже называют земляными блохами, хотя к настоящим блохам они никакого отношения не имеют. Прыжок ногохвостки сродни фокусу с исчезновением: вот миллисекунду назад она была тут, а сейчас её уже нет.

Прыгают ногохвостки за счёт «дополнительной» ноги, которая на самом деле не нога, а прыгательная вилка или фурка – отросток одного из сегментов брюшка. В сжатом состоянии вилка прижата к туловищу ногохвостки и придерживается специальной зацепкой. Если ногохвостка решает прыгнуть, то она ослабляет зацепку и «хвост-нога» подбрасывает существо высоко в воздух. Первые попытки снять на видео прыжки ногохвосток были сделаны в 1979 году, но камера с частотой съёмки полторы тысячи кадров в секунду тогда никак не помогла исследователям – после отталкивания от поверхности ногохвостка покидала зону съёмки уже на следующем кадре. Но, видимо, прыжки ногохвосток не так сильно интересовали научное сообщество (или на такие исследования не выделяли средства), поэтому только в 2024 году у исследователей из Университета штата Северная Каролина и Технологического института Джорджии нашлась камера с частотой съёмки 40 000 кадров в секунду. А о результатах съёмок прыгающих ногохвосток они поведали в недавней статье в Integrative Organismal Biology.

Отловив несколько десятков ногохвосток вида Dicytromina minuta, исследователи заставляли их прыгать перед объективом высокоскоростной камеры. Особо ленивых особей пришлось аккуратно «просить» подпрыгнуть с помощью небольшой кисточки. Отснятые кадры не только продемонстрировали грациозные прыжки с кульбитами, но и позволили рассчитать, с каким ускорением, на какую высоту и как далеко отпрыгивают ногохвостки. Оказалось, что все прыжки ногохвостки совершают исключительно назад, даже если их «пугали» кисточкой именно с этой стороны. Это, скорее всего, указывает на то, что прыжки используются ногохвостками для срочного бегства от опасности, но не для целенаправленного перемещения – своего рода экстренное катапультирование.

Высота прыжка составила в среднем 33 миллиметра (при размерах ногохвостки порядка 1 мм), а максимум – почти в два раза больше – 62 миллиметра. Начальная максимальная частота вращения при прыжке составила 368 оборотов в секунду, но в целом за один прыжок, длящийся в среднем 160 миллисекунд, ногохвостка успевала сделать примерно 20 оборотов. Насколько полезной может оказаться эта информация – сложно судить, хотя, может быть, это позволит проследить какие-нибудь эволюционные аспекты взаимодействия ногохвосток и их естественных врагов. А может быть это неплохая заявка на предстоящую Шнобелевскую премию?