Cum pot șerpii să se ridice dacă nu au membre? Cercetătorii tocmai au aflat răspunsul!

Cum pot șerpii să se ridice dacă nu au membre? O enigmă biologică legată de șerpi a fost, în sfârșit, elucidată: cum reușesc aceste reptile, mai ales cele arboricole, să își ridice și să mențină o mare parte din corp în poziție verticală, deși nu au membre. Descoperirea ar putea avea aplicații importante în robotică, în special pentru dezvoltarea unor roboți capabili să se strecoare prin spații extrem de înguste.

Cum pot șerpii să se ridice? Pentru majoritatea animalelor terestre, membrele sunt esențiale pentru deplasare și echilibru. Tocmai de aceea, faptul că șerpii au evoluat fără ele și totuși au prosperat rămâne o curiozitate a naturii. În unele situații, aceste reptile par chiar mai eficiente în menținerea unei poziții verticale decât multe animale cu patru picioare.

• Cum depistează țânțarii pericolul și de ce este important și pentru oameni?
• Oamenii de știință au aflat cum reușesc furnicile nocturne să călătorească

Profesorul L. Mahadevan, de la Universitatea Harvard (SUA), a realizat că ridicarea a aproximativ 70% din corp fără sprijin nu este doar o problemă de forță musculară, ci și una de echilibru. Procesul necesită o propriocepție (capacitatea organismului de a percepe poziția diferitelor părți ale corpului) extrem de dezvoltată. Pentru a înțelege mecanismul, cercetătorul a format o echipă multidisciplinară.

„Pentru unii poate părea material de coșmar, dar acum am analizat, din punct de vedere matematic și fizic, mecanismele ascunse și strategiile de control care le permit șerpilor să sfideze gravitația”, a declarat Mahadevan.

Care șerpi sunt capabili să se ridice?

Rezultatele ar putea fi utile pentru dezvoltarea unor roboți flexibili, asemănători șerpilor, precum prototipul prezentat de NASA pentru explorarea satelitului Europa și a altor luni înghețate. De asemenea, principiile descoperite ar putea inspira dispozitive medicale capabile să se deplaseze prin spații foarte înguste. „Concentrând controlul acolo unde este esențial, inginerii ar putea învăța să construiască mașinării atât eficiente, cât și rezistente”, a explicat autorul principal al studiului, Ludwig Hoffmann.

Capacitatea șerpilor de a se ridica înainte de a ataca este răspândită în întregul subordin Serpentes, cu posibila excepție a șerpilor de mare. Însă șerpii arboricoli au dus această abilitate la un nivel superior, deoarece trebuie să se deplaseze între ramuri, atât în sus, cât și în jos.

De exemplu, șerpii Boiga irregularis pot ridica în aer peste două treimi din lungimea corpului pentru a trece de la o ramură la alta. Pentru a studia fenomenul, cercetătorii au filmat trei exemplare de Boiga irregularis și un piton Simalia amesthistina în timp ce se deplasau între mai multe platforme subțiri.

Iată cum pot șerpii să se ridice, deși nu au membre!

Imaginile de înaltă rezoluție au arătat că șerpii nu își rigidizează întregul corp, așa cum s-ar putea crede. În schimb, ei concentrează forța musculară într-o zonă apropiată de baza de sprijin, formând o așa-numită „zonă limită”. Atât timp cât partea superioară a corpului rămâne aproape verticală, gravitația nu generează o forță care să tragă corpul în jos, explică IFL Science.

Corpul șarpelui împiedică prăbușirea directă, însă stabilitatea depinde de menținerea unei posturi aproape perfecte. Modelele matematice arată că menținerea acestei stabilități este chiar mai dificilă decât ridicarea corpului în sine. „Stabilitatea este cea care limitează înălțimea maximă la care se pot ridica”, notează autorii studiului.

Chiar dacă această strategie este eficientă din punct de vedere muscular, ea depinde de o propriocepție extrem de precisă. Dacă șarpele începe să se încline, trebuie să detecteze imediat mișcarea și să își corecteze poziția. Cercetătorii au observat că unele specii pot menține această poziție chiar și în întuneric, ceea ce sugerează că vederea nu este esențială pentru echilibru.

Studiul a fost publicat în revista The Royal Society Interface.

Vă recomandăm să citiți și:

Un coral negru gigant, vechi de 400 de ani, i-a uimit pe cercetătorii marini din Noua Zeelandă

Un nou studiu arată că peștii sanitari sunt mai inteligenți decât au crezut cercetătorii

Ar putea exista de două ori mai multe specii de vertebrate pe Pământ. Cum este posibil?

Un nou studiu schimbă tot ce știam despre disparițiile misterioase ale marilor rechini albi