Wetenschappers hebben ontdekt dat een klein insect tandwielen aan zijn achterpoten heeft. De vondst bewijst dat het tandwiel niet louter een menselijke uitvinding is.
Zoölogen vonden de tandwielen bij jonge cicaden (een soort halfvleugelige insecten). Het diertje kan gigantische sprongen maken, en blijkt dat talent te danken aan een nette tandwiel-structuur die aan de bovenkant van zijn achterpoten zit. Zodra het insect wil springen, grijpen de tanden in elkaar. Daardoor zijn de achterpoten gedwongen volledig synchroon te bewegen, waardoor de cicade niet scheef springt.
Volgens de onderzoekers evolueerde de tandwielen omdat deze het insect in staat stellen snel te vluchten voor gevaar, wat hem een grotere overlevingskans geeft. ‘Er was een gigantische evolutionaire druk om sneller te zijn, en verder weg te kunnen springen’, zegt onderzoeksleider Malcolm Burrows op de website van Popular Mechanics. Maar om dat te realiseren moest de reactietijd van de verschillende lichaamsdelen van de cicade ongekend precies zijn.
‘Ik probeer robots te ontwikkelen die ook echt een nieuwe stap maken’
Hoe werkt vliegen? Dat lijkt een simpele vraag, maar voor luchtvaarttechnicus en bioloog David Lentink is het een levenslange zoektocht.
De tandwielen maken dat mogelijk. In slechts twee milliseconden springt het diertje weg. Dankzij de tandwielen zit er hoogstens dertig microseconden (dertig keer een miljoenste van een seconde) tussen de afzet van de twee poten.
Omdat de sprong zo snel gebeurt, moet de controle over de poten wel mechanisch zijn. Andere springende dieren, zoals kangoeroes, vertrouwen op hun zenuwstelsel om de sprong te timen. Maar de beweging van de cicade is veel sneller dan het zenuwstelsel kan verwerken. Een signaal van de poten tot het brein reist ongeveer 6 milliseconden, drie keer langer dan de duur van de sprong.
Verrassend genoeg heeft een volwassen cicade-exemplaar geen tandwielen aan zijn achterlijf. De wielen gaan verloren wanneer het dier zijn ‘jonge’ exoskelet inruilt voor een volwassen exemplaar. De onderzoekers hebben vooralsnog nog geen idee waarom dit gebeurt.
