Solucan damlaları, bir tirbuşon kıpırdatmasıyla milisaniyeler içinde çözülür

Vücutlarıyla karmaşık, birbirine dolanmış lekeler oluşturan solucanlar, tehdit edildiklerinde milisaniyeler içinde çözülebilir. Bu hızlı çözülme, her bir solucanın özel bir tirbuşon hareketiyle kıvranması nedeniyle mümkündür.

Kaliforniya kara solucanları (Lumbriculus variegatus) kuraklık sırasında nemi korumak için vücutlarını düğümlü “solucan damlaları” şeklinde dolaştırırlar. Vahşi doğada, bu toplar 50.000’e kadar solucan içerebilir. Hayvanların bir damla oluşturması birkaç dakika sürer, ama ne zaman Harry Tuazon Georgia Teknoloji Enstitüsü’nde laboratuvardaki bu bükülmüş solucan toplarından birinin üzerine ultraviyole (UV) ışık tuttu ve solucanların sadece birkaç on milisaniye içinde çözüldüğünü görünce şok oldu.

O ve meslektaşları, solucanların kendilerini damladan oluşturduklarından yüz kat daha hızlı nasıl kurtardıklarını anlamak istediler. Yaklaşık 20 solucanın damlalarının içine bakmak ve her bir solucanın diğerinin etrafında kaç kez dolandığı gibi yapılarının ayrıntılarını belirlemek için ultrason kullandılar. Bunu yapmak için, damlayı jelatinle kapladılar, böylece solucanlar daha az kıvranırdı. Daha sonra, damlayı sığ bir su kabına koydular, solucanları elektrik şokları veya UV ışığıyla korkuttular ve ardından araştırmacıların her bir hayvanın kafasının yörüngesini manuel olarak takip etmesiyle hızlı çözülmeyi filme aldılar.

Ekip ayrıca düğüm teorisinde uzmanlaşmış matematikçilerle de işbirliği yaptı. Bu araştırmacılar, gözlemlerden elde edilen verileri matematiksel bir model oluşturmak ve bilgisayar simülasyonlarını çalıştırmak için kullandılar; bu, solucanların yavaş karışması ve hızlı çözülmesi arasındaki temel farkın, her bir hayvanın bir tür sarmal kıvranma gerçekleştirdiği yön olduğunu ortaya çıkardı.

Bir tirbuşon hareketini bir yönde bir süre tekrarlamak ve ardından aniden yön değiştirmek karışıklığa yol açar, ancak tirbuşonu sola ve sağa çevirmek arasında hızlı bir şekilde geçiş yapmak damlayı verimli bir şekilde çözer, diyor. Vishal Patil Kaliforniya’daki Stanford Üniversitesi’nde.

“Matematiksel olarak çözmenin gerçekten çözülebilir bir sorun olmadığını düşünürdüm çünkü çok karmaşık, ama sonra Harry ve meslektaşları bize bu videoları gösterdiler ve sanki solucanlar bu sorunu çözebiliyorsa biz de çözebilirdik” dedi. .

Kara solucanların nasıl sıkı bir damladan daha dağınık hale dönüştüğüne dair bu yeni anlayış, araştırmacıların sonunda “kendi başına bir şeyler yapabilen bir malzeme yaratma hayalini” gerçekleştirmesine yardımcı olabilir diyor. Antoine Deblais Hollanda’daki Amsterdam Üniversitesi’nde. Gelecekte, birbirine dolanmış yumuşak liflerden yapılan malzemeler, bu lifler solucanlar gibi kıvranmak üzere yapılabilirse, daha gevşek ve daha bükülebilir veya daha sert ve daha kompakt hale gelebilir, diyor.