У сверхпрочного жука раскрыли секрет прочности

У насекомого под колёсами машины шансов нет – его просто раздавит. Но есть одно исключение: жук по имени Nosoderma diabolicum, или дьявольский жук-броненосец. Это нелетающий жук размером 15–25 мм из засушливых районов западного побережья США. Живут жуки сравнительно долго, до восьми лет, не опасаясь, что их кто-нибудь съест или случайно раздавит.
Исследователи из Калифорнийского университета в Риверсайде рассказывают в Nature, в чём секрет сверхпрочности жука. У обычных летающих жуков крылья прикрыты жёсткими надкрыльями, которые нужно раздвинуть и приподнять, когда тебе нужно куда-то лететь. Но дьявольский жук-броненосец перестал летать очень давно, и ничего раздвигать и приподнимать ему не нужно. Его надкрылья срослись в единый щит, покрывающий большую часть тела. Туловище под надкрыльями покрыто хитиновым покровом. Оказалось, щит из надкрыльев особым образом соединён с хитиновым покровом на туловище: они соединены, как две ребристые поверхности, когда рёбра верхнего слоя входят во впадины нижнего, и наоборот.
При этом спереди и сзади такое соединение выглядит немного по-разному. Спереди верхний щит соединяется с туловищем очень прочно – получается жёсткое, негнущееся соединение. Сзади же верхняя и нижняя части брони могут слегка скользить друг относительно друга. По словам авторов работы, всё это позволяет наиболее надёжно защитить самые важные органы и одновременно распределить давление и частично абсорбировать его.
Дополнительной прочности жуку добавляет то, как соединяются его левое и правое надкрылья. На их краях есть выступы-микрозубчики, как на кусочках пазла. Более того, соединяющие выступы не однородные по материалу, а состоят из слоёв плотного вещества, соединённых белковым клеем. Когда на жука что-то давит, в белковых прослойках появляются крохотные трещины, поглощающие энергию. Сама структура щита остаётся целой, броня жука не ломается, а повреждения в белковых слоях потом легко восстановить.
Автор: Кирилл Стасевич
Фото: David Kisailus / University of California, Riverside