أضواء على الأبحاث

حشرة القناص تجيد فنون الدفع الفائق

  • Published online:

تقذف حشرة القناص، التي تمتص العصارة من النباتات، فضلات سائلة، قد يصل وزنها إلى 300 ضعف وزن هذه الحشرة الصغيرة، مستعينةً في ذلك بوسيلة موفرة للطاقة، تُعرف باسم الدفع الفائق.

حشرة القناص (من فصيلة Cicadellidae)، التي لا يزيد حجمها على ملّيمترات، تعتمد على نظامٍ غذائيٍ فقيرٍ بالمغذيات. ولكي تظل هذه الحشرة على قيد الحياة، تحتاج إلى تناول كمياتٍ كبيرةٍ من العصارة النباتية؛ ما يجعلها تلفظ – بكفاءة، وبغير توقف – مخلفاتها السائلة. ومع ذلك، فإن الغموض لا يزال يحيط بالأساس الفيزيائي الذي تستند إليه عملية الإخراج هذه.

إلى أن جاء إليو تشاليتا، الباحث بمعهد جورجيا للتكنولوجيا بمدينة أتلانتا، وزملاؤه، ليكتشفوا أن عملية الإخراج لدى هذه الحشرة إنما تحدث من خلال «الدفع الفائق» superpropulsion، وهو تأثير يحدث عندما يقذف سطح متذبذب مقذوفًا مرنًا، مثل القطرات السائلة، بسرعةٍ تفوق أكبر سرعة متجهةً للأعلى يمكن للسطح نفسه أن ينتقل بها عاليًا. وفي حالة حشرة القناص، فإن هذا السطح يكون قابعًا على زائدة مدببة، تُسمى «القلم الشرجي».

وجد الفريق البحثي أن أسلوب الدفع الفائق الذي تستخدمه هذه الحشرات الصغيرة للتخلص من فضلاتها يتميز بكونه موفرًا للطاقة، مقارنةً بالوسائل الأخرى البديلة. وأشاروا إلى أن النتائج التي خلُص إليها بحثهم يمكن أن تفيد في تصميمات البنى ذاتية التنظيف، والمحركات الروبوتية المرنة واللينة المستوحاة من الحشرات.

Nature Commun. 14, 860 (2023)