Биологи из Университета Брауна изучили динамику прыжков лягушки и выяснили, почему она способна так далеко прыгать. Статья ученых появилась в журнале Biology Letters, а ее краткое изложение приводится в пресс-релизе на сайте университета.
Объектом изучения исследователей выступали леопардовые лягушки Rana pipiens. Ученые имплантировали в кости земноводного микроскопические металлические шарики. После этого прыжок лягушки снимался на камеру с высоким временным разрешением (500 кадров в секунду) в рентгеновском диапазоне. Используя данные о передвижении шариков, ученые смогли достаточно точно воссоздать механизм прыжка.
Во время подготовки к прыжку икроножные мышцы лягушки сокращаются. При этом натягивается сухожилие plantaris longus. Во время прыжка оно сокращается и высвобождается механическая энергия (ученые назвали эту систему катапультой). Как следствие, уже на первом этапе прыжка без сверхбыстрого сокращения мышц достигается высокая угловая скорость костей относительно сустава. Все это обеспечивает высокую эффективность прыжка.
По словам исследователей, факт, что в прыжках лягушки важна механика сухожилий, предполагался давно - расчеты показывали, что суммарная энергия работы всех мышц во время прыжка недостаточна для обеспечения нужной дальности (более чем в четыре раза меньше). В рамках новой работы исследователям удалось не только подтвердить гипотезу на практике, но прояснить детали работы лягушачьих лап.