Deby Cassill, Đại học South Florida
Trẻ em tò mò là một bộ truyện dành cho trẻ em ở mọi lứa tuổi. Nếu bạn có câu hỏi muốn chuyên gia trả lời, hãy gửi câu hỏi đó đến tò mòkidsus@theconversation.com.
Làm thế nào để kiến bò trên tường? - Ethan, 9 tuổi, Dallas, Texas
Khi tôi mới bắt đầu công việc của mình như một nhà sinh vật học tại Đại học Nam Florida, tôi lái chiếc xe Jeep của mình đến một cánh đồng cỏ, đào một đống kiến lửa và xúc nó vào một cái xô 5 gallon. Ngay lập tức, hàng ngàn con kiến tràn ra khỏi đất và lên thành xô hướng tới tự do. May mắn thay tôi đã có một cái nắp.
Làm thế nào để kiến có thể leo lên tường, trần nhà và các bề mặt khác trông dễ dàng như vậy? Tôi đã nghiên cứu kiến trong 30 năm, và khả năng leo trèo của họ không ngừng khiến tôi kinh ngạc.
Kiến thợ - tất cả đều là nữ - có một ấn tượng hộp công cụ vuốt, gai, lông và miếng đệm dính trên bàn chân của chúng giúp chúng có thể mở rộng hầu hết mọi bề mặt.
Bàn tay con người so với bàn chân kiến
Để hiểu bàn chân kiến, bạn có thể so sánh chúng với bàn tay của con người. Bàn tay của bạn có một phần rộng, lòng bàn tay. Mọc ra từ lòng bàn tay của bạn là bốn ngón tay và một ngón cái đối nhau. Mỗi ngón tay có ba đoạn, trong khi ngón tay cái của bạn chỉ có hai đoạn. Móng tay cứng mọc ra từ các đầu ngón tay và ngón cái.
Con người có hai tay - kiến có sáu chân. Bàn chân kiến tương tự như bàn tay của bạn nhưng phức tạp hơn, với một bộ phận bổ sung trông kỳ lạ giúp nâng cao chúng.
Chân kiến có năm đoạn nối với nhau, với đoạn cuối có một đôi móng vuốt. Các móng vuốt có hình dạng giống như một con mèo và có thể bám chặt các vật bất thường trên tường. Mỗi đoạn chân cũng có gai và lông dày và mỏng cung cấp thêm lực kéo bằng cách dính vào các lỗ cực nhỏ trên bề mặt có kết cấu như vỏ cây. Móng vuốt và gai có thêm lợi ích là bảo vệ bàn chân kiến khỏi mặt đường nóng và các vật sắc nhọn, giống như chân bạn được bảo vệ bằng giày.
Nhưng đặc điểm thực sự ngăn cách bàn tay con người với bàn chân kiến là những miếng đệm dính có thể bơm hơi, được gọi là arolia.
Dính chân
Arolia nằm giữa các móng vuốt ở đầu mỗi chân kiến. Những miếng đệm giống như quả bóng này cho phép kiến bất chấp trọng lực và bò trên trần nhà hoặc các bề mặt siêu cứng như kính.
Khi một con kiến đi lên tường hoặc xuyên qua trần nhà, trọng lực làm cho móng vuốt của nó mở rộng và kéo về phía sau. Đồng thời, cơ chân của nó bơm chất lỏng vào các miếng đệm ở cuối bàn chân, khiến chúng phồng lên. Đây chất lỏng trong cơ thể được gọi là hemolymph, là một chất lỏng dính tương tự như máu của bạn lưu thông khắp cơ thể kiến.
Sau khi hemolymph bơm miếng đệm lên, một số lỗ rò rỉ ra bên ngoài miếng đệm, đó là cách kiến có thể bám vào tường hoặc trần nhà. Nhưng khi một con kiến nhấc chân lên, cơ chân của nó sẽ co lại và hút phần lớn chất lỏng trở lại miếng đệm và sau đó trở lại chân. Bằng cách này, máu của một con kiến được tái sử dụng nhiều lần - được bơm từ chân vào miếng đệm, sau đó hút ngược lên chân - vì vậy không con nào bị bỏ lại.
Kiến rất nhẹ, vì vậy sáu miếng dính là đủ để giữ chúng chống lại lực hấp dẫn trên bất kỳ bề mặt nào. Trên thực tế, tại nhà trong căn phòng ngầm của họ, kiến sử dụng miếng dính của chúng để ngủ trên trần nhà. Bằng cách ngủ trên trần nhà, kiến tránh được sự lưu thông vào giờ cao điểm của các loài kiến khác trên các tầng buồng.
Một dáng đi độc đáo
Khi bạn đi bộ, bàn chân trái và chân phải của bạn luân phiên nhau để một bàn chân ở trên mặt đất trong khi chân kia ở trên không, di chuyển về phía trước. Kiến cũng thay đổi chân của chúng, với ba chân trên bề mặt và ba trên không trung.
Tạo bởi Shihui Guo.
Kiểu đi bộ của kiến là độc nhất trong số các loài côn trùng sáu chân. Ở loài kiến, bàn chân trái trước và sau ở trên mặt đất với bàn chân phải ở giữa, trong khi bàn chân phải trước và sau và bàn chân trái ở giữa ở trên không. Sau đó, họ chuyển đổi. Thật thú vị khi cố gắng sao chép mẫu hình tam giác này bằng cách sử dụng ba ngón tay trên mỗi bàn tay.
Lần tới khi bạn nhìn thấy một con kiến bò lên tường, hãy quan sát kỹ và bạn có thể chứng kiến một số đặc điểm hấp dẫn này đang hoạt động.
Xin chào, những đứa trẻ tò mò! Bạn có câu hỏi nào bạn muốn một chuyên gia trả lời không? Yêu cầu một người lớn gửi câu hỏi của bạn đến CuriousKidsUS@theconversation.com. Vui lòng cho chúng tôi biết tên, tuổi và thành phố nơi bạn sống.
Và vì sự tò mò không giới hạn độ tuổi - người lớn, hãy cho chúng tôi biết bạn cũng đang thắc mắc điều gì. Chúng tôi sẽ không thể trả lời mọi câu hỏi, nhưng chúng tôi sẽ cố gắng hết sức.
Deby Cassill, Phó Giáo sư Sinh học Tích hợp, Đại học South Florida
Bài viết này được tái bản từ Conversation theo giấy phép Creative Commons. Đọc ban đầu bài viết.