英國科學(xué)家在最新一期《科學(xué)》雜志上頒***文稱，他們?cè)跉W洲一種常見的蟲豸身上發(fā)現(xiàn)了過往認(rèn)為只有在人造機(jī)械中才會(huì)出現(xiàn)的功能性機(jī)械齒輪結(jié)構(gòu)?？茖W(xué)家稱，這是初次在天然界生物體上發(fā)現(xiàn)此類結(jié)構(gòu)，表白天然界生物進(jìn)化成果在某些方面要遠(yuǎn)超人類預(yù)感。

伊蘇斯（Issus）是歐洲常見的一種蟲豸，在大多歐洲國家居平易近的花園中皆可見這種蟲豸。英國劍橋大學(xué)和布里斯托大學(xué)的科學(xué)家應(yīng)用高速攝像設(shè)備和現(xiàn)代解剖技術(shù)這種蟲豸幼體的結(jié)構(gòu)和活動(dòng)方式進(jìn)行了研究。他們發(fā)現(xiàn)，在這些蟲豸幼體的后腿關(guān)節(jié)上，有著如自行車或汽車變速箱傳動(dòng)裝配一樣的齒輪結(jié)構(gòu)，其齒輪帶大約有400微米長(zhǎng)，輪齒數(shù)量在10個(gè)到12個(gè)之間，在蟲豸進(jìn)行跳躍時(shí)，兩個(gè)齒輪帶會(huì)同步扭轉(zhuǎn)，完美咬合，供給同向推力。

論文作者、劍橋大學(xué)的馬爾科姆·巴羅斯教授指出，伊蘇斯的雙腿活動(dòng)速度高達(dá)30微秒，這種精確的同步性不成能經(jīng)過過程神經(jīng)體系來實(shí)現(xiàn)。伊蘇斯應(yīng)用骨骼結(jié)構(gòu)解決了大腦和神經(jīng)體系無法解決的題目。它將神經(jīng)旌旗燈號(hào)傳遞給肌肉，產(chǎn)生大致雷同的力量，當(dāng)一條腿開始擺動(dòng)，齒輪就會(huì)咬合聯(lián)動(dòng)，從而產(chǎn)生盡對(duì)的同步性。

伊蘇斯的齒輪結(jié)構(gòu)有著人造機(jī)械齒輪的特點(diǎn)，比如每個(gè)輪齒與齒輪帶的連接點(diǎn)都有一個(gè)圓角，這是人工機(jī)械齒輪的特點(diǎn)，可有效減震，防止輪齒斷掉。但它也有與人造機(jī)械齒輪不同之處：人造齒輪都是對(duì)稱的，以便在扭轉(zhuǎn)過程中可以或許彼此咬合，而伊蘇斯后腿關(guān)節(jié)的齒輪結(jié)構(gòu)中，每個(gè)輪齒是非對(duì)稱的，都向一個(gè)發(fā)力點(diǎn)曲折，從而為跳躍供給單向動(dòng)力。

此外，令科學(xué)家更感困惑的是，他們只在伊蘇斯幼體的后腿關(guān)節(jié)處發(fā)現(xiàn)了這種齒輪結(jié)構(gòu)，當(dāng)幼蟲蛻皮為成蟲后，這齒輪結(jié)構(gòu)就消掉不見了。

齒輪結(jié)構(gòu)在動(dòng)物界中并不鮮見，如刺山龜（也稱為齒輪龜）的甲殼、車輪蟲的背面等都呈齒輪狀，但這些結(jié)構(gòu)的功能要么模糊難解，要么隨著進(jìn)化而逐漸損掉，成為一種裝潢型結(jié)構(gòu)。

“我們經(jīng)常認(rèn)為像機(jī)械齒輪如許的結(jié)構(gòu)只是人類機(jī)械設(shè)計(jì)的產(chǎn)物，但事實(shí)并非如此，我們沒能在生物體上發(fā)現(xiàn)它是由于我們不美觀察得不夠”，另一位論文作者、布里斯托大學(xué)的格里高利·薩頓說。“生物體上的這種齒輪結(jié)構(gòu)不是設(shè)計(jì)出來的，而是天然進(jìn)化的結(jié)果”。