 |
Gräshoppan Mecostethus grossus. Lägg märke till bakbenens kraftiga lår. De innehåller de välutvecklade hoppmusklerna. Courtesy of N. Sloth, from Encyclopedia of Life under this CC License. |
|
Min son går i trean och har en massa frågor om gräshoppor. Han undrar sådana frågor som: hur högt gräshoppan kan hoppa? Kan ni skriva ner lite om det så vore jag tacksam. - Om hoppande djur
En gräshoppa kan hoppa cirka 60 cm upp i luften. Naturligtvis skiljer sig hopphöjden mellan olika stora individer och olika stora arter. Det är dock en imponerande höjd om man tar hänsyn till insektens storlek. Det är faktiskt så att små hoppande djur hoppar mycket högre än stora om man mäter höjden i kroppslängder. I artikeln "Vilka djur hoppar högst? Hur kan små djur, som loppor och gräshoppor, hoppa så högt?" finns utförlig och intressant information om många hoppande djur. 2016.
Anders Lundquist
Till början på sidan
|
På den här videon ser vi några ivrigt betande kängurur av vilka en förflyttar sig med femfotagång. From YouTube, courtesy of Bryan Hsieh. |
|
Hur rör sig en känguru? Världens mest energisparande hoppare. Om femfotagång.
Nästan alla känguruarter tar sig fram genom att hoppa jämfota, en gångart som är mycket energieffektiv vid högre hastigheter. Den grå jättekängurun uppges kunna hoppa cirka 9 meter i ett hopp och nå en hastighet av cirka 50 km/tim.
När de inte har bråttom övergår många känguruarter till femfotagång (pentapedal gång). Femfotagång innebär att de först sätter ner bakfötterna på marken och sedan, samtidigt som de sätter ner framfötterna, sätter ned svansen. Svansen är alltså ett femte "ben". Frambenen är nämligen mycket små och behöver hjälp att hålla kroppen uppe.
När kängurur hoppar med bakbenen, håller de framtassarna mot bröstkorgen och använder sina stora svansar som motvikter. En viktig anledning till att en känguru kan hoppa så högt och långt är att den kan lagra elasticitet. När den landar spänns hälsenan. Hälsenan är som ett jättestort gummiband. När kängurun ska ta nästa hopp drar hälsenan ihop sig och ger extra kraft vid avstampet. Kängurun har en inbyggd studsmatta. Denna mekanism är så energieffektiv att en känguru, inom ett ganska stort hastighetsområde, kan öka sin hastighet, utan att öka sin syreförbrukning och sin energiomsättning! En kängurustylta fungerar precis som en känguru. Fjädern i skaftet lagrar elastisk energi som ger hjälp vid avstampet. Också vi människor kan lagra elastisk lägesenergi i våra senor när vi springer, men vi är inte lika energieffektiva som kängurur. 2004, 2012, 2013.
Anders Lundquist
Till början på sidan
|
Här ser vi hur knäppmekanismen fungerar hos en knäpparskalbagge. Det sker så snabbt (på 0,5 millisekunder) att det är omöjligt att pausa filmen under pågående knäpp. Jag har försökt. From YouTube, courtesy of Lucretius41. |
|
Hur kan vissa skalbaggar från ryggläge sprätta högt upp och vända? - Hur knäppare och loppor hoppar med hjälp av elastisk drivkraft och snabbare än muskler kan dra ihop sig.
Det handlar om en skalbaggsfamilj som kallas knäppare (familjen Elateridae). Dessa skalbaggar kan röra sig mycket snabbare än deras egna muskler kan dra ihop sig.
Som alla insekter har knäpparna ett huvud, en mellankropp och en bakkropp. Mellankroppen består av tre segment och varje segment bär ett par ben. Knäpparen ligger på rygg före hoppet. Den har en tapp baktill på första mellankroppssegmentets bröstsköld. Tappen passar
i en fördjupning framtill i andra mellankroppsegmentets bröstsköld. På ryggsidan finns det en led mellan dessa två segment (se bilden nedan).
När knäpparen ska hoppa aktiverar den en muskel inne i mellankroppen. Muskelns effekt är att böja hela skalbaggen i leden mellan första och andra mellankroppssegmentet. Det innebär att framdelen och bakdelen av skalbaggen rör sig mot varandra som delarna av en fällkniv. Eftersom leden finns på ryggsidan, rör sig framdelens buksida mot bakdelens
buksida eller vice versa, det vill säga båda delarna tenderar att röra sig uppåt när skalbaggen ligger på rygg.
Men när muskeln börjar dra ihop sig fastnar på buksidan första mellankroppssegmentets tapp i fördjupningen på andra mellankroppssegmentet, så att fällkniven låses och inga rörelser kan ske. Knäpparens kropp kan då inte vika ihop sig, den är fortfarande rak. Muskeln fortsätter emellertid att aktivt förkorta sig så att spänningen i den ökar kraftigt. Muskeln är nu som ett kraftigt spänt gummiband. I detta läge blir muskelkraften så stor att tappen lossnar från fördjupningen. Knäpparen viker då oerhört snabbt ihop sig som en fällkniv, vilket leder till att den hoppar upp till 30 cm upp i luften. Texten fortsätter under bilden.
 |
Knäpparskalbaggen Alaus oculatus. Man ser från ryggsidan leden mellan första mellankroppssegmentet (som bär det första benparet) och andra mellankroppssegmentet (med andra benparet). Den här knäpparen har stora ögonliknande fläckar på huvudet som förmodligen används till att skrämma bort rovdjur. Courtesy of the Department of Entomology and Nematology at the University of Florida. |
|
Observera att muskelkontraktionen sker före hoppet, men att elastisk lägesenergi lagras i muskeln under loppet av kontraktionen. Detta gör att själva kroppsrörelsen kan ske mycket snabbare än om den drevs direkt av en muskelkontraktion. Under fällknivsrörelsens 0,5 millisekunder (0,0005 sekunder!) rör sig knäpparen cirka 0,6 till 0,7 mm från stillastående. Accelerationen beräknas motsvara 400 G. En sådan oerhört snabb acceleration kan omöjligt åstadkommas genom direkt muskelkontraktion. En specialtränad människa klarar 7 G, men bara under en kort period. Sedan svimmar hon av. Läs mer om G-krafter i artikeln "Varför kan vi svimma när vi står upp? Hur påverkar tyngdkraft och g-krafter ormar och astronauter?" . Texten fortsätter under bilden.
 |
En modell av en loppa. Pilspetsen pekar på den led som böjs när hoppmekanismen spänns. Bendelen till vänster om pilspetsen kallas coxa, den till höger om pilspetsen femur. Coxa förblir nedåtriktad, medan femur vrids uppåt tills den är parallell med coxa. Sedan är loppan redo för språnget. En loppa kan hoppa åtminstone cirka 20-25 cm upp i luften. Se vidare texten nedan. Läs också om loppor och pestepidemier på en annan sida. Med tack till Zoologiska museet vid Lunds universitet. |
|
En liknande mekanism används av hoppande loppor. Med hjälp av muskelkraft böjer loppan en led i de bakersta benen så att den är böjd som en hopvikt fällkniv. Då kommer elastisk lägesenergi lagras i en del av mellankroppens vägg. Här finns ett ämne som kallas resilin. När denna rörelse utförts låses hoppmekanismen. Hoppet startas sedan genom en "avtryckarmekanism" som öppnar låset. Resilinet återtar då sin form, vilket gör att benet mycket snabbt rätas ut och loppan hoppar i väg. Resilin har mycket bättre elasticitetsegenskaper än gummi! 1999, 2012.
Anders Lundquist
Till början på sidan
|
Här är vi i Mexiko och bönorna hoppar. De är emellertid inte bönor. Varje "böna" är ett av de tre rummen i en kapsel. En kapsel är en torr frukt som öppnar sig vid mognaden. På bilden kan man se att varje "böna" har två plana väggar svarande mot de tre tvåskiktade skiljeväggarna mellan kapselns tre rum. Video from YouTube, courtesy of andrea129385. |
|
Hej! För några månader sedan köpte jag s.k. "hoppande bönor". Jag skulle gärna vilja veta mer om dem!
De så kallade "mexikanska hoppande bönorna" är delar av frökapslar från busken Sebastiana pavoniana som tillhör familjen törelväxter (Euphorbiaceae). Varje kapsel innehåller tre åtskilda rum svarande mot de tre fruktbladen i fruktämnet. En hoppande "böna" är ett frisläppt sådant kapselrum som innehåller en larv av nattfjärilsarten Laspeyresia salitans. Larven lever på fröna inuti sitt kapselrum. Det är kraftiga rörelser av larven inuti kapselrummet som får bönorna att hoppa. Larven måste ta spjärn mot något för att åstadkomma de kraftiga rörelserna. Den gör det genom att ta tag i det silke med vilket den tapetserat rummets väggar. Därefter lär den banka huvudet mot väggen, varvid kapselrummet hoppar.
Hoppbeteendet uppträder först efter det att kapseln delat på sig. Icke larvbebodda rum släpper då ut sina frön, medan de larvbebodda rummen ramlar ner på marken, utan att spricka upp. När de nått marken börjar larverna röra på sig. Om det finns många kapselrum på marken hörs ett ljud som påminner om fallet av regndroppar. Hoppbeteendets funktion är oklar. Kanske ökar det chansen att kapselrummet ramlar ner i en spricka i marken, skyddad från bland annat starkt solljus.
Hoppandet upphör under vintermånaderna då larven förpuppar sig inuti kapselrummet. När våren kommer kläcks fjärilen ur puppan och kryper ut ur ett hål i kapselrummets vägg. Puppan och fjärilen har inga käkar att bita hål med. Larven förbereder emellertid utträdet ur kapselrummet innan den förpuppar sig. Den biter en cirkel av små hål i väggen. Hålen motsvarar de perforeringar som finns på pappförpackningar och är försedda med uppmaningen "Riv längs med den streckade linjen". Men fjärilen behöver inte ens riva. Innan den kläcks puttar puppan på det förberedda området, så att ett cirkelformat lock ramlar ut och utgången öppnas. 2001, 2012.
Anders Lundquist
Till början på sidan
Till "Svar på frågor"
|
