Keskin nişancı böcekleri, anal mancınık kullanarak çok miktarda idrar salgılar.

Keskin nişancılar, her gün vücut ağırlıklarının 300 katına kadar sıvı atığı ortadan kaldırır ve süper itme adı verilen bir olguyla enerji tasarrufu sağlar.

İle Christa Lesté-Lasserre

Minik keskin nişancı böcekler o kadar çok idrar üretirler ki, dışarı akıtmak yerine enerji verimli, yüksek hızlı damlacıklar halinde vücutlarından fırlatırlar.

Bu böcekler, büyük hacimlerde suda az miktarda besinle beslenirler ve onları her gün vücut ağırlıklarının 300 katına kadar sıvı atıktan kurtulmaya zorlar. Bir damla idrarı serbest bırakmak ve ardından yay yüklemek için anüslerinin kısımlarını bükerek, atıklarını bir akış üretmenin enerji maliyetinin çok altında itebilirler, diyor. Saad Bhamla Atlanta’daki Georgia Teknoloji Enstitüsü’nde.

Bir tür yaprak zararlısı olan ve boyları sadece birkaç milimetre olan keskin nişancılar, bitkilerin köklerden yapraklara uzanan ksilem tüplerindeki özsu ile beslenirler. Yüzde 95’i su ve yüzde 5’i mineraller ve diğer besinlerden oluşan ksilem özü bitkinin içine doğal olarak emildiği için böceklerin dışarı pompalaması zordur. Bhamla, bunun, böceklerin enerji sağlayan besinlerde çok az geri dönüş için zaten çok çalıştıkları anlamına geldiğini söylüyor.

O ve meslektaşları, minik böceklerin kendileri kadar idrar yapmak için gereken ek enerjiyi nasıl harcayabildiklerini merak ettiler – bu onlara ortak adlarını kazandıran bir alışkanlık.

“Sadece diyet limonata içiyor olsaydınız ve tüm diyetiniz bu olsaydı, o zaman biyolojik sürecinizin hiçbir bölümünde gerçekten enerji harcamak istemezdiniz” diyor. “Bu küçücük organizma için durum böyle.”

Sırlarını anlamak için ekip, cam gibi kanatlı beş keskin nişancıdan (Homalodisca vitripennis). Özellikle, anal kalem adı verilen sivri uçlu, kıllı bir uzantının, bir damlacığı sıkıştırmak için dönerken ve açıldığında hareketini gözlemlediler. Her damlacık yaklaşık 80 milisaniye büyüdü, ardından kalem bir yay yükü oluşturmak için biraz daha döndü.

Bu noktada kalem hızlı bir dönüş yaparak damlacığı havaya fırlattı. Bhamla, dikkat çekici bir şekilde, damlacıkların onları ittiğinde sıkan kalemin yaptığından yüzde 40 daha hızlı hareket ettiğini söylüyor.

Damlaların onları fırlatan dönen yüzeyin hareket hızından daha hızlı yukarı ve dışarı hareket ettiği bu mekanik olgu, “süper itme” olarak bilinir. Bhamla, mühendislik tasarımlarında nadir olduğunu ve daha önce canlı bir organizmada hiç tespit edilmediğini söylüyor.

Fiziksel ve matematiksel modelleme yoluyla ekip, keskin nişancı kaleminin enerjiyi büyük bir verimlilikle atık damlacıklara aktardığını belirledi. Bhamla, sistemin başarısının tamamen zamanlamaya bağlı olduğunu söylüyor, tıpkı yüksekten atlayan bir dalgıcın atlama tahtasından atlaması gibi.

Damlacıklar yumuşak ve deforme olabildikleri için, havada itilirken hızlarını artıran enerjiyi depolayabilirler. Sonuç olarak, keskin nişancılar atıkları ortadan kaldırmak için jet akımları oluştururken kullanacaklarından tahminen dört ila sekiz kat daha az enerji kullanırlar – bu da atış hızı oluşturmak için önemli miktarda enerji gerektirir. Bhamla, “Modellerimizin tümü, bunun damlacıkları uzaklaştırmak için enerji açısından en verimli yollardan biri olduğunu gösteriyor” diyor.

Daha büyük hayvanlar ve insanlar, enerji açısından verimli bir idrara çıkma sistemine ihtiyaç duymazlar çünkü enerji alımları, kas güçleri ve idrar çıkışları ile karşılaştırıldığında, akış üretme maliyeti ihmal edilebilir düzeydedir. “Fakat çok küçükken jet yapmak [as a sharpshooter] çok zor” diyor Bhamla.

Bulgular, akıllı giyilebilir elektronikler için enerji verimli kendi kendini temizleyen sistemler, gözlükler ve gözlükler için buğu giderme sistemleri veya yumuşak robotikte taşıma sistemleri için mühendislik tasarımlarına ilham verebilir, diyor.

Hayvanların, bitkilerin ve Dünya’nın diğer tuhaf ve harika sakinlerinin çeşitliliğini ve bilimini kutlayan ücretsiz bir aylık haber bülteni olan Wild Wild Life’a kaydolun