Пятница, 26.04.2024, 20:55 | Приветствую Вас Гость | Подписка на новости сайта
Меню сайта

Темы
Чупакабра [786]
Снежный человек [1071]
Морские чудовища [986]
Сухопутные твари [881]
Летающие монстры [244]
Подземные твари [60]
Динозавры,мегафауна [1467]
Теория [1197]
Акулы [263]
Бабочки [154]
Грибы [209]
Гусеницы [60]
Дельфины [170]
Ежи [35]
Жуки [114]
Зайцы [31]
Змеи [250]
Кальмары,осьминоги [187]
Киты [283]
Копытные [569]
Кораллы [150]
Кошачьи [790]
Крокодилы [112]
Крысы,мыши [349]
Летучие мыши [159]
Лягушки [193]
Медведи [343]
Медузы,моллюски [208]
Микроорганизмы [604]
Морские звезды [38]
Морские львы,тюлени [150]
Муравьи [243]
Мухи,комары [279]
Насекомые [381]
Обезьяны [628]
Пауки [312]
Пингвины [93]
Псовые [634]
Птицы [1110]
Пчелы [343]
Ракообразные [194]
Растения [596]
Рыбы [868]
Саранча,кузнечики [29]
Слоны [147]
Сурикаты,грызуны [296]
Тараканы [56]
Улитки [76]
Хамелеоны [17]
Черви [204]
Черепахи [130]
Ящерицы [187]

Интересное
Аномальные новости

Хроники природных катастроф

Календарь
«  Сентябрь 2013  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
      1
2345678
9101112131415
16171819202122
23242526272829
30

Архив новостей

Реклама

Логотип сайта

Форма входа

Главная » 2013 » Сентябрь » 20 » Как насекомые помогают в создании новых материалов и методов лечения

09:58
Как насекомые помогают в создании новых материалов и методов лечения
Аэрозоли, фумигаторы всех мастей, противомоскитные сетки — чего только не придумал человек для борьбы с насекомыми, но самые упорные из них всё равно гордо и с достоинством преодолевают эти преграды. А мы лишь досадуем.



Чтобы победить этого врага, его нужно знать в лицо, уверены Джефф Яргер (Jeff Yarger) из Университета штата Аризона (США) и его коллеги. Применив самые современные лабораторные рентгеновские приборы, они тщательно исследовали структурные особенности материалов, производимых отдельными беспозвоночными членистоногими, и пришли к выводу, что часть из них можно обернуть против самих насекомых.

К примеру, ручейники (их взрослые особи напоминают ночных бабочек) производят липкую паутину, которая, в отличие от обычной, применяется ими исключительно под водой — как для ловли добычи (края сети крепятся к камням вдоль берегов), так и для строительства укрытий.

Паутина ручейников...

«Она не сильно прочнее, чем суперклей, но вы попробуйте приклеить что-нибудь суперклеем в ванне, не давая ему при этом высохнуть», — делает нам заманчивое предложение Джефф Яргер. Возможность создать клей, работающий под водой, бесспорно, весьма ценна: в обычных условиях попытка залатать течь в трубе требует слива жидкости, что в целом ряде случаев просто невозможно, ведь мало кто согласится выводить из эксплуатации, к примеру, трубы отопления в зимний период.

Ещё более важным применением такого вещества может стать создание искусственных сухожилий и связок, при помощи которых наконец-то удастся приблизиться к полноценному протезированию этих уязвимых тканей. Длинные нити, созданные по образу и подобию паутины ручейников, ведут себя как коллаген в соединительных тканях, при этом оставаясь устойчивыми к жидкостям, постоянно окружающим такие материалы в человеческих суставах.

Подвергнув биополимеры, лежащие в основе такой паутины, рентгеноструктурному анализу, исследователи обнаружили, что они радикально отличаются от паутины пауков или нитей шёлкового шелкопряда. Эта паутина фосфорилирована, то есть после того, как организм создаёт составляющие нить аминокислоты, к молекулярной цепочке присоединяются фосфаты. Мы уже используем фосфаты для создания некоторых водоустойчивых красок, однако их объединение с клеящими веществами пока не исследовалось химпромом. Получив такую бионическую подсказку, химики вполне способны повторить изобретения ручейников в сравнительно короткие сроки.

Установки рентгеноструктурного анализа, принадлежащей Аргоннской национальной лаборатории (США), не миновала и наша заклятая подруга саранча. Нет нужды говорить о масштабе ущерба от этого насекомого: подробное освещение проблемы можно найти даже в древнеегипетских источниках и Ветхом Завете. Впрочем, пожалуйста: крупнейшее зарегистрированное облако саранчи, накрывшее за один раз 513 000 км², состояло из 12,5 трлн особей, а весило 27,5 млн т. Учитывая, что каждое из таких насекомых съедает в день столько растений, сколько весит само, апокалиптический масштаб угрозы очевиден. Борьба с помощью химикатов, увы, не так проста: преодолевая за день до 500 км, саранча появляется внезапно, распылять же пестициды до её прилёта бессмысленно, постольку траекторию этой напасти вычислить невозможно. После того как вредитель оккупирует поле, за него тоже можно не беспокоиться: скорее всего, насекомые, съев всё подчистую, улетят за несколько часов до того, как вы приступите к активным действиям.

Но вот Скотт Кирктон (Scott Kirkton) из Юнион-колледжа (США), используя рентгеновские снимки сверхвысокого разрешения, выяснил, что перед очередной линькой в каждой из жизненных фаз саранчи ей становится тесно в старой оболочке. От этого трахеи насекомого сдавливаются и деформируются хитиновым экзоскелетом, ему становится трудно дышать, что приводит к снижению активности и вызывает саму линьку. Для проверки полученных данных саранчу держали в бедной кислородом атмосфере, и оказалось, что в таких условиях она линяет до срока — будучи ещё слишком маленькой для следующей жизненной фазы. Поскольку сбиваться в триллионные тучи саранча начинает после очередной линьки (до этого она, живущая поодиночке, совершенно безвредна), чтобы снизить ущерб от нашествий, семенное зерно следует хранить в условиях малого доступа к кислороду. «Слишком быстрая линька приведёт к появлению меньших по размерам взрослых особей, с не очень хорошим аппетитом и урезанной общей продолжительностью жизни», — поясняет г-н Кирктон.

Впрочем, линька свойственна подавляющему большинству насекомых-вредителей, уточняет учёный, оттого после дополнительной проверки на других видах метод вполне можно использовать для борьбы едва ли не со всеми вредителями, которые инфицируют семена культурных растений. И безо всяких пестицидов! При этом малые физические размеры семенного фонда позволяют легко держать его в обеднённой кислородом среде, хотя, конечно, тут может ждать другая проблема: надо постараться не переборщить и не создать слишком благоприятные условия для развития грибков.

Ну а третья группа исследователей во главе с Томом Дэниэлом (Tom Daniel) из Вашингтонского университета (США), работавшая с той же техникой, анализировала мышечные усилия машущей крыльями моли. В этом смысле мускулы насекомых являются древней загадкой, никак не поддающейся разрешению. Та же моль способна резко ускоряться с места, а затем стремительно тормозить. Теоретически её организм просто не может выдать достаточно мощности для подобных рывков, и тем не менее каждый из нас может убедиться, что моль успешно делает это.

Так вот, на сей раз анализ её движений неожиданно показал, что верхняя часть грудного отдела, где находятся мышцы, развивающие основные усилия при биении крыльев, почему-то имеет температуру меньше, чем нижняя часть туловища, мышцы в которой вообще очень мало задействованы при взмахах.

Это кажется не очень логичным, ведь при механической работе в организме моли выделяется тепло. Картина, казалось бы, должна быть прямо противоположной: чем сильнее трудится мышца, тем теплее она должна быть! Рассмотрев ситуацию при помощи рентгена высокого разрешения, учёные установили, что нити миозина (протеина, составляющего часть мышечных волокон) тянут нити актина (другого компонента тех же волокон) при сокращении мышц. Все эти нити формируют решёткоподобную структуру. Она упруга и способна хранить энергию упругой деформации долгое время. По сути, создаётся накопитель энергии, а не мотор (как думают многие биологи). Сокращение же мускулов больше похоже на срабатывание пружины после удаления удерживающего её веса, нежели на прямое действие моторов обычного типа.

На относительно холодных участках мускулатуры моли нити протеинов оставались соединёнными в решёткоподобную структуру дольше, чем в нагретых областях, но значило это не то, что тамошние мышцы недорабатывают. Напротив, они дольше накапливают энергию для более сильного сокращения. А за время такого ожидании мышца успевает сильнее охладиться, тем самым создавая впечатление своей малой используемости. Более того, именно из-за малой температуры мышцы способны так долго удерживать нити миозина и актина в виде решётки, накапливая энергию для мощного рывка.

Словом, исследователям удалось обнаружить новый механизм хранения энергии в мышце, а это очень важно, особенно если вспомнить, что мышцы моли и человека структурно не слишком различаются. Очевидно, полагают авторы работы, накопление потенциальной энергии упругой деформации играет значительную роль и в наших мускулах, что может заметно продвинуть протезирование конечностей и помочь в лечении заболеваний, атакующих мускулатуру человека.

http://compulenta.computerra.ru/chelovek/biologiya/10009082/
Категория: Насекомые | Просмотров: 2916 | Добавил: Sergo | Рейтинг: 0.0/0


Последние новости

На темп и ритм птичьего пения повлияли гены (29)

Куры покраснели от эмоций (18)

На обочине дороги в Огайо заметили животное, истребленное 200 лет назад (31)

У черных ревунов обнаружили эффект дорогого врага (24)

Первые биолюминесцентные организмы появились 540 млн лет назад (19)

Клонировали еще двух вымирающих американских хорьков (18)

Поляризованный лунный свет помог муравьям отыскать путь домой (35)

Акулы предпочитают жить в теплой воде с температурой 20-22 градуса (23)

У миног нашли зачатки симпатической нервной системы (44)

Молодые самцы лазоревок уступили чужих самок старшим сородичам (24)

Палеонтологи открыли древнюю гигантскую змею (47)

Как работает антимикробный пептид из морского червя (26)

НАСА попросили помочь в поисках Лох-Несского чудовища (61)

Обнаружили останки крупнейшего ихтиозавра Земли (49)

Описали новый вид древних гигантских кенгуру (41)

Микробиологи рассказали о бактериальном вампиризме (33)

Шмели живут под водой неделю (30)

Новый микроорганизм назвали в честь братьев Стругацких (34)

Подземного муравья из Австралии назвали в честь Волан-де-Морта (28)

Бигфут скрывается в горах с таинственной энергией (113)

Огромный осьминог, съевший лошадь (78)

Фото странного существа в реке Гудзон (78)

Грязный воздух изменил половые предпочтения насекомых (45)

Выяснили причину специфического запаха кошачьих меток (45)

Неизвестные ископаемые кости приписали гигантскому ихтиозавру (50)

Взрослые городские гульманы оказались левшами (42)

Рейнджеры сфотографировали редкое животное в австралийской глубинке (49)

Младшие птенцы удодов оказались консервами (51)

Изменение климата ухудшит зрение осьминогов (36)

Секрет слаженной работы термитов при строительстве гнезд (25)

Динозавры нарушили закон зависимости размеров от широт (30)

Необычно огромные глаза многощетинкового червя (32)

Как видят наш мир собаки и кошки (41)

Обнаружили в клетках мозга млекопитающих "вечные" РНК-молекулы (25)

Описали неизвестного ископаемого дельфина с необычным способом питания (41)

Каждая третья человекообразная обезьяна может исчезнуть с лица земли (27)

Новые фото Лох-Несского чудовища (147)

Охотник на бигфута обратился в департамент шерифа (58)

Бактерии способны вырабатывать стационарные спиральные волны (33)

Змеи узнали себя в «зеркальном тесте» (34)

Скорость роста исключили из факторов победы динозавров над современниками (40)

Описан скелет тиктаалика - одного из первых выходцев на сушу (44)

Открыли новый ископаемый вид ручейников (77)

Розовую рыбу с руками сняли среди обломков затонувшего парохода (65)

Нового геккона из Индии назвали в честь ван Гога (54)

Птицы закодировали информацию штрих-кодами (51)

Сфотографировали одну из самых редких колибри (50)

Бигфут и сасквоч - инопланетные гибриды (104)

В Приморском океанариуме медуза цианея волосистая впервые дала потомство (46)

Численность половины видов пчел в засушливых местообитаниях сократится к концу века (41)

Поиск


Популярное

Дикие люди Китая (34336)

Чупакабра напала на жителя Одесской области (22586)

Растения, питающиеся животными, издавна вселяли в сердца людей страх (21987)

Русские монстры: от древности до наших дней (20813)

Поведение хищников опровергает правила естественного отбора (16378)

Атлантическая треска может исчезнуть из-за роста кислотности океана (16000)

Загадочный Каспий. Морские монстры, НЛО, русалки (15534)

Морского червя приняли за инопланетянина (15036)

Откуда вынырнули русалки? (14847)

На дне Марианской впадины обитают чудовища (14626)

Славянская мифология. Сказочные существа. Часть 3 (14374)

В произведениях Говарда Лавкрафта действуют чудовища, живущие под землей (14133)

Неведомое существо обитает в Приморье (13753)

В Марианской впадине нашли загадочных существ и инопланетных гостей (13610)

Логово снежного человека обнаружено в США (13392)

В Риме гигантские сомы-мутанты пожирают птиц и крыс (12906)

Ровенский селянин поймал двух упитанных «чупакабр» (12006)

10 неожиданно опасных пород собак (11699)

Монстры океанов (11692)

Чупакабра добралась до Воронежской области (11593)

Морской змей в Черном море (11403)

Кракен - чудовище из морской бездны (11164)

Похороны настоящей… русалки (11145)

Обнаружено самое уродливое существо на планете (10996)

Рыба-мутант: что можно найти в водах Севана (10762)

Страшное насекомое замечено в Индии (10709)

Сказки - старшилки про Бабу-Ягу, Кощея Бессмертного и Змея Горыныча (10699)

Крылья бабочки помогут создать антибликовое покрытие экранов (10649)

Распутывая ДНК бигфута (10623)

Крысы умнее, чем Google (10544)

Львы дружески трутся друг о друга (10498)

Когда просыпаются русалки (10475)

Экологи просят защитить карадагское чудовище (10341)

Мертвого загадочного зверя из США опознали (10200)

В китайской гробнице нашли вымершее существо (10172)

Грибы-монстры - пришельцы из космоса (10047)

Монстры уходят на глубину (10009)

Кого боятся белые акулы (9951)

Морские дьяволы (9829)

Хайгейтские вампиры (9751)

Проект "Криптозоология" © 2010-2024 При использовании материалов с сайта активная ссылка на него обязательна

Яндекс.Метрика