תגלית מדהימה: גלגל שיניים עוזר לחרק לקפוץ

מסתבר שהאדם לא המציא את גלגל השיניים. חוקרים מאוניברסיטת קיימברידג' גילו מנגנון הדומה להפליא לזה המוכר לנו מכל זוג אופניים – ברגליו האחוריות של חרק קופצני. כפי שניתן לראות בסרטון למטה, השיניים הזעירות "נועלות" את רגלי החרק, מהמין Issus coleoptratus, ומבטיחות קפיצה מסונכרנת ורבת עוצמה. לולא גלגל השיניים, סביר שתנועת הרגליים לא הייתה כה מתואמת – והחגב היה מסתחרר באוויר.

החוקרים מבהירים כי זוהי הפעם הראשונה שהרכיב המכני זוהה גם בעולם החי. הם מציינים כי ממש כמו בגלגלי שיניים המיוצרים בידי אדם, גם באלו שעל רגלי החרק ישנן פינות מעוגלות בחיבור שבין השיניים לגלגל – מבנה הבולם זעזועים ומונע שחיקה של השיניים. המנגנון מאפשר לחרקים לזנק במהירות של ארבעה מטרים לשנייה. כדי לתעד את גלגל השיניים בפעולה, צילמו החוקרים את הזינוק במהירות של 5,000 פריימים לשנייה.

גלגל השיניים קיים רק ברגליהם של פרטים צעירים, המצויים בשלב בחייהם המכונה שלב הנימפה. כאשר החרק המשתייך לתת-סדרת הציקדות מגיע לבגרות, גלגל השיניים נעלם. החרקים הבוגרים כמובן גדולים יותר מאלו הצעירים, והם סומכים על החיכוך שנוצר בין מה שמקביל אצלם לירכיים כדי לסנכרן את התנועה בעת הקפיצה. למעשה, הם קופצים טוב יותר מהצעירים. החוקרים מסבירים כי אחד החסרונות של שיטת גלגל השיניים הוא העובדה שאם אחת השיניים נפגעת, התנועה משתבשת מיד. הגלגל יכול להשתקם כל עוד החרק ממשיך לגדול ולהשיל את השלד החיצוני שלו. כשהוא מגיע לבגרות, הנזק כבר עלול להיות קבוע.

המחקר התפרסם בכתב העת Science.