Многие из нас в детстве видели ящериц, некоторые даже ловили их, а кто-то еще и был свидетелем ситуации, когда они просто отделяли себе хвост и убегали будто ничего не произошло. Закрадывается вопрос: а может ли ящерица потерять свой хвост случайно?
Самоампутация, или автотомия – обычная стратегия защиты в животном мире, в том числе для многих видов ящериц. Но есть нюанс: отделяемая конечность может случайно зацепиться за что-нибудь и оторваться. “Нужно найти оптимальное крепление, чтобы она не отрывалась легко. Но она также должна отсоединяться, когда это необходимо”, – говорит Йонг-Ак Сонг, биоинженер из Нью-Йоркского университета Абу-Даби.
Хвост ящерицы состоит из ряда сегментов, которые соединяются в ряд, как штекеры в розетках. Хвост может отломиться в любой из этих точек, называемых плоскостями перелома, в зависимости от того, какой частью хвоста ящерице нужно пожертвовать. Между каждым сегментом находятся зубцы – восемь конусообразных пучков мышц, расположенных по кругу, – которые аккуратно вставляются в соответствующие гнезда, состоящие из относительно гладких стенок. Каждый зубчик в свою очередь покрыт "лесом" выступов, или микропиляров.
Чтобы выяснить функцию этой структуры, Сонг и его коллеги сначала ампутировали хвосты у трех видов ящериц, а затем проанализировали придатки под сканирующим электронным микроскопом. При увеличении масштаба грибовидных выступов выяснилось, что каждый из них испещрен отверстиями, или нанопорами.
Исследователи также заметили небольшие отпечатки на внутренних стенках раструба, оставленные микропилярами штыря, похожие на легкое вдавливание пальцев в глину. Это стало неожиданностью: Они ожидали, что микропиляры будут полностью сцепляться внутри гнезда, подобно липучке. Вместо этого, микропиляры с отметинами не обеспечивали никакого дополнительного сцепления, которое могло бы зафиксировать хвост на его владельце.
Подозревая, что микропиляры с нанопорами должны играть другую роль, команда создала копию хвоста ящерицы из полидиметилсилоксана, чтобы имитировать отделение хвоста от тела. Они обнаружили, что глубокие щели между микропилярами, а также более мелкие выбоины на поверхности микропиляров замедляют распространение начального перелома.
То есть, начало трещины может быть остановлено на корню.