Selain katak, hewan lain yang juga memiliki kemampuan khusus dalam melompat adalah laba-laba. Kemampuannya melompat cukup mengagumkan yang bisa mencapai beberapa kali panjang tubuhnya sendiri.
Para ilmuwan di University of Manchester menguak rahasia tersebut melalui eksperimen yang untuk pertama kalinya melatih laba-laba predator menangkap mangsa mereka dengan melompat ke berbagai jarak dan ketinggian.
Penelitian ini merupakan yang paling canggih di antara peneletian sejenis hingga saat ini dan pertama kali menggunakan CT-Scan 3D dan kamera berkecepatan tinggi resolusi tinggi untuk merekam, memantau dan menganalisis pergerakan dan perilaku laba-laba.
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menjawab pertanyaan mengapa anatomi lompatan dan perilaku laba-laba berevolusi seperti itu, dan kedua, untuk menggunakan pengetahuan tentang laba-laba ini guna menginisiasi robot mikro jenis baru yang tangkas yang saat ini belum terpikirkan dengan teknologi yang ada saat ini.
Studi ini diterbitkan dalam jurnal Nature Scientific Reports.
Dr Mostafa Nabawy, peneliti utama studi ini, mengatakan, "fokus penelitian ini adalah pada kemampuan lompatan luar biasa dari laba-laba ini. Lompatan laba-laba dapat mencapai hingga enam kali panjang tubuhnya mulai dari tempatnya berdiri. Lompatan terbaik yang dapat dicapai manusia hanya sekitar 1,5 panjang tubuhnya. Beban pada kaki saat lepas landas bisa mencapai 5 kali berat laba-laba - ini luar biasa, dan jika kita dapat memahami biomekanik ini, kita dapat menerapkannya pada bidang penelitian lain."
Para peneliti melatih laba-laba, yang mereka panggil Kim, untuk melompat pada ketinggian dan jarak yang berbeda pada bidang kerja buatan di lingkungan laboratorium. Kim termasuk dalam spesies laba-laba lompat yang dikenal sebagai Phidippus regius, atau 'Regal Jumping Spider'.
Tim kemudian merekam lompatan menggunakan kamera kecepatan ultra-tinggi, dan menggunakan pemindaian CT mikro resolusi tinggi untuk membuat model 3D dari kaki dan struktur tubuh Kim dengan detail yang belum pernah ada sebelumnya.
Hasilnya menunjukkan bahwa spesies laba-laba khusus ini menggunakan strategi lompatan yang berbeda tergantung pada tantangan lompatan yang diberikan.
Misalnya, untuk lompatan lebih pendek, pada jarak dekat Kim lebih menyukai lintasan yang lebih rendah dan lebih cepat yang menggunakan lebih banyak energi, tetapi meminimalkan waktu lompat. Ini membuat lompatannya lebih akurat dan lebih efektif untuk menangkap mangsanya. Tapi, jika Kim melompat lebih jauh atau ke bidang yang lebih tinggi, mungkin melintasi medan yang kasar, ia melompat dengan cara yang paling efisien untuk mengurangi jumlah energi yang digunakannya.
Serangga dan laba-laba melompat dengan cara yang berbeda-beda, baik menggunakan mekanisme seperti pegas, kekuatan otot langsung, atau menggunakan tekanan cairan internal.
Para ilmuwan telah mengetahui selama lebih dari 50 tahun bahwa laba-laba menggunakan tekanan hidrolik internal untuk memperpanjang kaki mereka, tetapi yang tidak diketahui adalah apakah tekanan hidrolik ini aktif digunakan untuk meningkatkan atau mengganti kekuatan otot ketika laba-laba melompat.
Dr Bill Crowther, salah satu peneliti studi ini, menjelaskan, "hasil kami menunjukkan bahwa saat Kim dapat menggerakkan kakinya secara hidrolik, dia tidak membutuhkan kekuatan tambahan dari hidrolik untuk mencapai kinerja lompatannya yang luar biasa. Dengan demikian, peran gerakan hidraulik laba-laba tetap menjadi pertanyaan terbuka."
University of Manchester
Para ilmuwan di University of Manchester menguak rahasia tersebut melalui eksperimen yang untuk pertama kalinya melatih laba-laba predator menangkap mangsa mereka dengan melompat ke berbagai jarak dan ketinggian.
Penelitian ini merupakan yang paling canggih di antara peneletian sejenis hingga saat ini dan pertama kali menggunakan CT-Scan 3D dan kamera berkecepatan tinggi resolusi tinggi untuk merekam, memantau dan menganalisis pergerakan dan perilaku laba-laba.
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menjawab pertanyaan mengapa anatomi lompatan dan perilaku laba-laba berevolusi seperti itu, dan kedua, untuk menggunakan pengetahuan tentang laba-laba ini guna menginisiasi robot mikro jenis baru yang tangkas yang saat ini belum terpikirkan dengan teknologi yang ada saat ini.
Studi ini diterbitkan dalam jurnal Nature Scientific Reports.
Dr Mostafa Nabawy, peneliti utama studi ini, mengatakan, "fokus penelitian ini adalah pada kemampuan lompatan luar biasa dari laba-laba ini. Lompatan laba-laba dapat mencapai hingga enam kali panjang tubuhnya mulai dari tempatnya berdiri. Lompatan terbaik yang dapat dicapai manusia hanya sekitar 1,5 panjang tubuhnya. Beban pada kaki saat lepas landas bisa mencapai 5 kali berat laba-laba - ini luar biasa, dan jika kita dapat memahami biomekanik ini, kita dapat menerapkannya pada bidang penelitian lain."
Para peneliti melatih laba-laba, yang mereka panggil Kim, untuk melompat pada ketinggian dan jarak yang berbeda pada bidang kerja buatan di lingkungan laboratorium. Kim termasuk dalam spesies laba-laba lompat yang dikenal sebagai Phidippus regius, atau 'Regal Jumping Spider'.
Tim kemudian merekam lompatan menggunakan kamera kecepatan ultra-tinggi, dan menggunakan pemindaian CT mikro resolusi tinggi untuk membuat model 3D dari kaki dan struktur tubuh Kim dengan detail yang belum pernah ada sebelumnya.
Hasilnya menunjukkan bahwa spesies laba-laba khusus ini menggunakan strategi lompatan yang berbeda tergantung pada tantangan lompatan yang diberikan.
Misalnya, untuk lompatan lebih pendek, pada jarak dekat Kim lebih menyukai lintasan yang lebih rendah dan lebih cepat yang menggunakan lebih banyak energi, tetapi meminimalkan waktu lompat. Ini membuat lompatannya lebih akurat dan lebih efektif untuk menangkap mangsanya. Tapi, jika Kim melompat lebih jauh atau ke bidang yang lebih tinggi, mungkin melintasi medan yang kasar, ia melompat dengan cara yang paling efisien untuk mengurangi jumlah energi yang digunakannya.
Serangga dan laba-laba melompat dengan cara yang berbeda-beda, baik menggunakan mekanisme seperti pegas, kekuatan otot langsung, atau menggunakan tekanan cairan internal.
Para ilmuwan telah mengetahui selama lebih dari 50 tahun bahwa laba-laba menggunakan tekanan hidrolik internal untuk memperpanjang kaki mereka, tetapi yang tidak diketahui adalah apakah tekanan hidrolik ini aktif digunakan untuk meningkatkan atau mengganti kekuatan otot ketika laba-laba melompat.
Dr Bill Crowther, salah satu peneliti studi ini, menjelaskan, "hasil kami menunjukkan bahwa saat Kim dapat menggerakkan kakinya secara hidrolik, dia tidak membutuhkan kekuatan tambahan dari hidrolik untuk mencapai kinerja lompatannya yang luar biasa. Dengan demikian, peran gerakan hidraulik laba-laba tetap menjadi pertanyaan terbuka."
University of Manchester
Comments
Post a Comment