Для перемещения по горизонтальной поверхности улитке вовсе не нужна
слизь: она ползает, словно гусеница, сгибая и распрямляя поочерёдно
участки своей ноги в направлении от хвоста к голове. А слизь
используется лишь при передвижении вверх-вниз, когда нужно то
приклеиваться, то отклеиваться от поверхности.
И впрямь — как ползает улитка?
Вопрос далеко не праздный: механизм её перемещения пытаются
использовать в робототехнике, в медицинском приборостроении.
Дистанционно управляемый эндоскоп, ползающий на манер улитки, позволил
бы детальным образом изучать полостные органы и в значительной мере
облегчил бы диагностику заболеваний.
Долгое время считалось, что улитка ползает благодаря своей
слизи. Ещё 30 лет назад учёные обнаружили, что улитки и слизни выделяют
не совсем обычную слизь: она работает как клей, но при возрастании
давления слизь разжижается и может перетекать под ногой улитки.
Считалось, что моллюск спереди сильно надавливает на поверхность, слизь в
этом месте разжижается и устремляется назад, толкая улитку вперёд.
Нечто «водомётное», совершенно верно.
Зоологи из Университета Карла III в Мадриде (Испания) усомнились в этой теории.
В их экспериментах улитки легко ползали по горизонтальной
поверхности, смоченной водой. Это навело исследователей на мысль, что
слизь для перемещения не так уж и нужна. Чтобы следить за улитками,
учёные использовали технологию, разработанную для изучения перемещения
отдельных клеток (амёб, иммунных клеток и т. д.). Ведь улитки, как и
отдельные клетки, решают сразу две задачи — перемещения и прикрепления к
поверхности.
Если посмотреть на ползущую улитку, вы заметите, как по её ноге
проходят волны — от хвоста к голове. Волны эти бегут гораздо быстрее,
чем движется сама улитка. Целью наблюдений было выяснить, отрывает ли
улитка конечность от поверхности. Если бы нога всё время находилась в
контакте с опорой, пусть даже и смазанной слизью, то моллюск, очевидно,
не смог бы перемещаться за счёт собственных движений ноги, и особенные
свойства слизи были бы тут как нельзя кстати. Но оказалось, что улитка
всё же отрывает от поверхности тот участок ноги, через который проходит
мускульная волна, и это мускульное движение может толкать животное
вперед без помощи слизи. Поэтому-то улитка и могла перемещаться по
поверхности, смоченной водой.
Очень похоже движется гусеница: она сгибает тело посередине,
потом выпрямляется, опираясь на заднюю часть, и толкает переднюю вперёд.
У гусениц и улиток отделившийся от опоры участок тела уменьшает трение и
облегчает перемещение. Исследователи использовали специальный
деформируемый гель, по которому ползали улитки. Зная силу, которую нужно
приложить к гелю, чтобы деформировать его в той или иной степени, можно
было оценить показатели улиток.
При этом улиточья слизь всё же находит применение — при движении
по вертикальным поверхностям и «вниз головой». Здесь слизь как раз
выполняет функцию клея, который делается то более, то менее прочным.
|