Bagaimana Kumbang ‘Iblis’ Bertahan Ditabrak Mobil


Bidang entomologi dibangun di atas pin sederhana: Ahli biologi menjelajahi padang rumput dan hutan, mengambil serangga, menidurkannya, dan menempelkannya ke nampan yang membentuk koleksi sejarah alam di museum dan universitas, sehingga mengabadikan spesimen untuk diperiksa oleh ilmuwan masa depan. Tapi kumbang berbaju besi yang kejam — nama aslinya, meski lebih dikenal sebagai Setan phloeodes—Tidak akan menderita penghinaan seperti itu. Berasal dari AS barat daya, ini dikenal sebagai “penyok-peniti,” serangga yang sangat tangguh sehingga ketika ahli biologi mencoba memasukkan peniti melalui cangkangnya yang hitam dan bergelombang, logam kecil itu terlepas. Sangat sulit sehingga ahli entomologi harus mengebor lubang terlebih dahulu, kemudian mendorong pasak. Yang merupakan penghinaan ekstra, kalau dipikir-pikir.

Kumbang berbaju besi yang kejam itu sangat tangguh, bahkan jika Anda menabraknya dengan mobil, ia akan pergi begitu saja. Ia dapat menahan gaya 39.000 kali berat tubuhnya. Untuk benar-benar menghancurkan kumbang ini membutuhkan gaya 150 newton, yang, jika Anda tidak fasih berbicara fisika, adalah 7,5 kali lebih kuat daripada gaya yang dapat Anda kerahkan dengan meremas sesuatu di antara ibu jari dan jari telunjuk Anda.

Bagi ilmuwan material dari University of California Irvine, David Kisailus, kumbang berbaju besi yang kejam bukan hanya rasa ingin tahu — ini adalah inspirasi. Kisailus dan rekan-rekannya saat ini menerbitkan makalah di jurnal Alam memecahkan kode setidaknya sebagian dari misteri bagaimana kumbang dapat mengatur kekuatannya. Seleksi alam telah menemukan struktur cerdik yang menjaga serangga agar tidak rata, suatu struktur yang telah mulai ditambang Kisailus untuk cara-cara merekayasa bahan-bahan baru yang sangat kuat. “Kami sangat bersemangat, karena kami pikir kami bisa pergi ke pesawat terbang, otomotif, industri olahraga yang bagus dengan desain seperti ini,” kata Kisailus.

Jadi, untuk memulai: Apa yang dilakukan kumbang di dunia serangga yang luas dan luas ini menahan kekuatan seperti itu? Berbicara secara morfologis, itu adalah elytra kumbang — dua cangkang keras yang Anda lihat ladybug terbuka ketika ia membuka sayapnya dan terbang — yang bertindak sebagai perisai. Tetapi kumbang berbaju besi yang kejam (selanjutnya dikenal sebagai DIB) tidak bisa terbang. Seiring waktu evolusioner, elytra-nya menyatu bersama dan dengan sisa kerangka luarnya, menciptakan cangkang yang kohesif.

“Banyak kumbang besar yang tidak bisa terbang cenderung memiliki karakteristik ini (menjadi sangat tangguh), terutama yang tidak memiliki pertahanan kimiawi yang kuat,” tulis Matthew Van Dam, pakar kumbang di California Academy of Sciences, dalam email ke WIRED. (Dia tidak terlibat dalam pekerjaan baru ini.) “Penelitian lain menemukan bahwa ini adalah pertahanan yang baik melawan predasi. Jadi sifat tersebut mungkin berevolusi sebagai pertahanan terhadap predator. “

Pertama-tama kita mungkin berasumsi bahwa kumbang itu mengintegrasikan beberapa jenis mineral ke dalam kerangka luarnya untuk memberinya kekuatan ekstra. Itu belum pernah terjadi sebelumnya: Seekor siput laut dalam, misalnya, membangun cangkang dari besi. Tapi tidak, DIB sepenuhnya organik. “Yang kami tahu adalah bahan organik sederhana — tidak ada mineral, seperti yang Anda temukan di cangkang yang benar-benar tahan benturan,” kata Kisailus. “Balok yang menahan jalan raya Anda terbuat dari beton karena suatu alasan: Keramik bagus di bawah tekanan. Namun tidak ada mineral di dalamnya. Semuanya organik. ”

Jadi pasti ada sesuatu yang istimewa yang terjadi dengan struktur kerangka luar: Tubuh harus dibangun sedemikian rupa sehingga menyerap energi dari pukulan yang menghancurkan, seperti cara gedung pencakar langit dibangun untuk sedikit bergoyang saat gempa untuk menghindari patah menjadi dua. Dan memang, Kisailus dan rekan-rekannya menemukan dua inovasi evolusioner kunci yang membuat DIB sangat kuat: penyangga lateral dan jahitan medial.

Diposting oleh : joker123

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan.