راز آب نوردی حشرات

Water Striderدر زندگی یک حشره کوچک، عبور از آب چیزی است در مایه های بالارفتن از یک تپه تیز و لیز که البته کارچندان دشواری هم برای آنها به حساب نمی آید.
    چرای دقیقش را دو ریاضیدان دانشگاه MIT به تازگی کشف کرده اند:حشرات آب پیما، طوری کشش سطحی آب را به خدمت می گیرند که تقریبا بدون هرگونه تلاش طاقت فرسایی، می توانند از سراشیب های خیس به سرعت بالابروند. اگر به شکل سطح آب در ظرف ها دقت کرده باشید حتما دیده اید که کنارهای این سطح، شیب رو به بالادارند و تا فاصله کوتاهی، دیواره را همراهی می کنند. پدیده ای که علتش، نیروی چسبندگی بین ذرات آب و دیواره است و در کناره برکه ها و چاله های آب هم دیده می شود.
    سرعت و جثه حشرات بزرگی مثل آب دزدک ها، برای پریدن از روی این قسمت کافی است. حشرات کوچک تر از پس این کار بر نمی آیند و این تکه را به صورت یک آب شیب دار می بینند.
    اما درعوض، با پاهایشان سطح آب این قسمت ها را طوری تغییر شکل می دهند که نیروهای حاصل، آن ها را به بالای تپه آبی هل می دهد.
    برای این که بهتر متوجه داستان بشوید، بد نیست بدانید این همان پدیده ای است که تکه های برشتوک روی شیر یا تفاله های روی چای را به طرف هم می کشد و آن ها را در چند گوشه جمع می کند.
    وقتی اجسام کوچک روی سطح آب قرار می گیرند، شکل آن را تغییر می دهند و کشش سطحی را زیاد می کنند. وقتی این مناطق فرو رفته به هم نزدیک می شوند و لبه هایشان روی هم می افتد، ناگهان به طرف یکدیگر کشیده می شوند تا مقدار تغییر شکل و تنش سیستم را به کمترین مقدار برسانند. «این یک روش فوق العاده برای جا به جایی و تغییر مکان است.» این حرف را «جان بوش» می زند که به همراه «دیوید هو»، نحوه حرکت حشرات ریز آب پیما را بررسی کرده اند. برای این کار، آن ها جابه جایی 3 گونه حشره بر روی آب را با سرعت بالا، فیلمبرداری و تصاویر را تحلیل کرده اند.
    نتایج نشان داد که این حشره ها با پاهای جلویی و عقبی، سطح آب را بالامی کشند و همزمان از پاهای وسط برای فشاردادن آب به سمت پایین، استفاده می کنند. بدن بیشتر حشراتی که در آبگیرها و برکه ها زندگی می کنند ضد آب است و آن را دفع می کند. اما حشراتی که در این بررسی از آن ها استفاده شد، پنجه های جمع شونده ای داشته و می توانستند به سطح آب چنگ بزنند و آن را بالابکشند.
    این دو تکه بالاکشیده شده که زیر پای حشره قرار دارند، مثل لبه مقعر سطح آب، تنش بسیار زیادی پیدا می کنند و مانند تفاله های سطح چای به طرف هم کشیده می شوند تا تنش راکاهش بدهند. همین نیروی جاذبه است که حشره را روی شیب رو به بالاهل می دهد.
    پاهای جلویی، بیشترین نقش را در این فرآیند به عهده دارند. پاهای وسطی، آب را به پایین فشار می دهند تا عکس العمل رو به بالای آب، وزن آن ها را تحمل کند و جلوی غرق شدنشان را بگیرد. پاهای عقبی هم آب را کمی بالامی کشند تا تعادل ایجاد شود و حشره روی یک شیب تند، به عقب برنگردد.
    روش عجیب و جالب این حشرات برای جابه جایی، اتفاقا سرعت خیلی خوبی هم دارد. آن ها از لبه آب برکه که با سرعتی حدود 30 برابر طول بدن در ثانیه، بالامی روند؛ در حالی که سریع ترین انسان، زمین سفت را با سرعت 5 طول بدن در ثانیه گز می کند. 
 روزنامه کیهان، شماره 19923 به تاریخ 21/2/90، صفحه 7 (دانش و پژوهش)

/ 0 نظر / 25 بازدید