Ноги лягушки работают по принципу катапульты.

17.11.11 Эластичные сухожилия позволяют амфибиям совершать прыжки, на которые они не были бы способны, полагаясь только на силу своих мышц.

На первый взгляд, прыжки лягушки несовместимы с её анатомией и физиологией. Даже если мышцы ног составляют четверть массы тела земноводного, их всё равно не должно хватать на такие дальние и высокие прыжки. Очевидно, что у лягушек есть какие-то дополнительные механические хитрости, помогающие им ставить легкоатлетические рекорды.

Зоологи из Университета Брауна (США) пришли к выводу, что лягушки взяли на вооружение принцип рогатки: энергия для прыжка запасается у них в растяжимых сухожилиях.

Учёные исследовали механику прыжков леопардовой лягушки Rana pipiens, обычного обитателя прудов Северной Америки. В ткани задних ног четырёх амфибий — в мышцы и в большеберцовую и таранную кости — вживили крохотные металлические шарики. Они понадобились для того, чтобы при съёмке в рентгеновских лучах можно было восстановить динамику разных частей конечности друг относительно друга. Лягушки прыгали, и прыжок записывался на скорости 500 кадров в секунду, что позволяло увидеть изменение длины мышц и движения суставов.

Когда лягушка готовится к прыжку, её мышцы сокращаются. Примерно 100 миллисекунд спустя перестают сокращаться мышцы и начинают растягиваться сухожилия. Из-за их эластичности удаётся запасти намного больше энергии для прыжка, чем это возможно с помощью одних только мышц. В начале прыжка сухожилия земноводного, которые обёрнуты вокруг таранной кости, высвобождают запасённую энергию, подобно катапульте или тетиве лука. Благодаря совместной работе мышц и сухожилий лягушка прыгает не только далеко, но и быстро: общее время прыжка вместе с подготовкой к нему у Rana pipiens составляет одну пятую секунды, и это далеко не лучший результат среди амфибий.

Результаты экспериментов зоологи представили в журнале Biology Letters. Учёные не исключают, что похожая «катапультная» система работает и у других животных, от приматов галаго до беспозвоночных — блох и кузнечиков, чья анатомия, казалось бы, явно не годится для таких акробатических упражнений...

www