Brouci na dálkové ovládání

Jedním z dávných snů inženýrů všech dob je propojit živý organismus a stroj. Na prestižní univerzitě v kalifornském Berkeley se nedávno týmu vědců podařil na cestě k tomuto cíli skutečně nečekaný skok. Do těl velkých brouků se jim podařilo implementovat čipy a udělat si z nich tak „hračky“ na dálkové ovládání. A to skutečně doslova!Jedním z dávných snů inženýrů všech dob je propojit živý organismus a stroj. Na prestižní univerzitě v kalifornském Berkeley se nedávno týmu vědců podařil na cestě k tomuto cíli skutečně nečekaný skok. Do těl velkých brouků se jim podařilo implementovat čipy a udělat si z nich tak „hračky“ na dálkové ovládání. A to skutečně doslova!

Představte si, že kdesi v pralese okolo vás proletí mohutný hmyz. Možná se po něm otočíte či oženete, každopádně mu příliš pozornosti věnovat nebudete – takových přece okolo létá! Takové opomenutí by vás však mohlo stát život! Nepříjemný letící bručoun, kterého jste právě odehnali rukou, totiž mohl být vojenským špionem nebo dokonce přinesl na nepřátelské území náklad nebezpečných virů. Zařadit takového nenápadného pomocníka do svého arzenálu je již dlouho snem mnoha armádních generálů po celém světě. Není proto divu, že ačkoliv se takové výzkumy dějí na běžných univerzitách a výzkumných ústavech, peníze na své výzkumy získávají vědci především od vojenských institucí. Důležitý pokrok na cestě k propojení živého organismu a stroje učinili nedávno američtí vědci, které sponzoroval přímo Pentagon.

Zvířata ve službách vojska
 Spojení zvířete a vojáka či bojovníka zná lidstvo odnepaměti. Nejčastější službou, kterou zvířata vojákům nabízejí, je přirozeně doprava. V době před nástupem motorových vozidel si lze stěží představit jedinou armádu, která by nevyužívala sílu koní či oslů. V pozdní helénistické antice byly zase velmi populární sloni. Ti toho sice nikdy příliš mnoho neuvezli, před jejich mohutnými těly se však soupeřům snadnou podlomila kolena. K nahánění hrůzy byla užívána i jiná zvířata, například psi. Hlavním a tradičním úkolem psů je však stopování a vyhledávání nebezpečných chemikálií, bomb či těl zraněných. Stejné úkoly, které plní psi na souši, je však třeba někdy splnit i pod vodou. V posledních letech se tak čím dál častěji dostávají ke slovu i speciálně vycvičení savci mořští – delfíni a příbuzní lachtanů, lvouni. V řadě úkolů může zase naopak posloužit zvířatům jejich nenápadnost. Kdo by si všímal holuba, který přelétá celá bojiště se zprávou? Kdo by se staral o netopýra nebo krysu, kteří uhánějí do nepřátelského týlu jako živé bomby? Těžko si však představit větší přeborníky v nenápadnosti, než je hmyz. Zatímco včely bývají trénovány, aby „vyčenichaly“ miny či zbraně hromadného ničení, broukům připadla role vyzvědačů a sebevražedných atentátníků.

Kyborgové z hmyzí říše
 Americká Agentura pro výzkum pokročilých obraných projektů (DARPA), která je přímo podřízena Pentagonu, se zaměřuje na výzkum a podporu drobných projektů, které však mohou mít velmi rychlé a efektivní využití ve službách armády. Za 52 let své existence má na svém kontě již slušnou řádku velmi úspěšných projektů – jmenujme například předchůdce internetu ARPANET či přístroje pro určování polohy na zemi, předchůdce dnešních GPS. Jedním z posledních projektů, který je realizován pod hlavičkou DARPA, je znám pod zkratkou HI-MEMS. Nejde o nic jiného, než že se v řadě laboratoří napříč Spojenými státy vědci snaží vypěstovat skutečný superhmyz pomocí elektronických vylepšení. A kde by takoví hmyzí kyborgové mohli nacházet své uplatnění? Autoři očekávají celou řadu možností. Zabijácká armáda hmyzích útočníků by mohla roznést po nepřátelském území smrtící viry či bakterie. Proti takovému útoku dnes neexistuje prakticky žádná obrana. Brouci se mohou stát dokonale nenápadnými špiony. Pomocí miniaturních senzorů a kamer mohou informovat o dění za nepřátelskými liniemi i ve velitelských štábech. Implantovaná elektronická zařízení by například mohla stimulovat hmyz k vylučování větších dávek feromonů. „Jelikož hmyz z velké části komunikuje právě díky vylučování stopového množství těchto látek, mohli bychom v budoucnu manipulovat jeho chováním. Své využití by takové úpravy našly například u škůdců nebo naopak u domácích včel,“ říká programový manažer projektu, dr. Jack Judy. „Stejně tak lze očekávat i vylepšení letových a smyslových schopností hmyzu,“ upřesňuje.

Zlatohlávek napojený na počítač
 Na univerzitě v kalifornském Berkeley se tým pod vedením dr. Hirotaka (-ky?) Sata pokusil vylepšit obří zlatohlávky druhu Mecynorrhina torquata. Tyto brouky si vybrali zejména proto, že jsou dostatečně masivní, a tak jim nějaké to závaží navíc velké vrásky nedělá. Dr. Sato si proto mohl dovolit voperovat do jejich štítu čili pronota zvláštní zařízení, které se napojuje přímo na živé tkáně brouků. Tato drobná „aktovka“ na jejich zádech v sobě nese svalové a nervové stimulátory, přijímač radiových vln a také mikrobaterii. Vědci byli sami překvapení, jak snadno se jim pomocí tohoto zařízení podařilo získat nad šestinohými svěřenci kontrolu. Pomocí vysílačky napojené na osobní počítač dokázali brouky přinutit nejen k tomu, aby vzlétli nebo přistáli, ale dokázali je přinutit i měnit výšku letu či zatáčet. K nastartování a ukončení pohybu křídel stačil jediný elektrický impulz z elektrody, implantované do optického laloku v broučím mozku, k zatáčení zase stačilo vyslat slabý impulz do svalů, ovládajících křídla. Dr. Sato však nevidí budoucí využití svých výzkumů pouze v armádě. „Naše výsledky mohou být užitečné i pro ty, kdo se zabývají námluvami a pářením hmyzu, jejich jídelními zvyklostmi či dynamikou a energetikou jejich letu,“ uzavírá mladý americký vědec japonského původu.

Listorozí brouci – živá obrněná letadla
Kdybychom vypsali pomyslnou soutěž o evolučně nejúspěšnější skupinu organismů, byla by volba zcela jednoduchá. Na celé čáře by zvítězila druhově nejpočetnější skupina hmyzu – brouci (Coleoptera), kterým se podařilo adaptovat na většinu podmínek, které na suché zemi nalezneme. (Nežijí jen ve slané vodě nebo v polárních oblastech). Vědci si proto přirozeně pokládají otázku, co vlastně stojí za jejich tak neuvěřitelnou úspěšností? Ačkoliv se odpovědi různí, jedna z nich je přeci jen nejčastější – jsou to jejich tvrdé krovky, které jim poskytují vynikající ochranu. Pravými přeborníky v tvrdosti jsou brouci z variabilní a druhově početné skupiny brouků listorohých (Scarabaeoidea), kam řadíme například chrobáky, chrousty, nosorožíky, roháče či zlatohlávky. Mezi posledně jmenovanými nalezneme i brouky se zvláštním prvenstvím – brouky nejtěžší. Jsou to největší zástupci zlatohlávků, kterým přírodovědci přidělili skutečně přiléhavou přezdívku – goliáši (Goliathini). Tvrdívá se dokonce, že srážka jedoucího auta s letícím goliášem končí pro auto rozbitým předním sklem. Není proto divu, že si američtí vědci vybrali pro své výzkumy právě tyto africké obrněnce.

Broučí mozek na několik dílů
 I když mluvíme u hmyzu o mozku, není to stejný orgán, jaký známe od nás či našich příbuzných, obratlovců. Jejich mozek je stejně jako u nás umístěn v hlavě, jeho původ je však poněkud jiný než u nás. Vznikl vlastně spojením tří původně samostatných nervových zauzlin, ganglií. První z nich má na starosti především oči, druhá  tykadla a třetí napomáhá ke sjednocování údajů z prvních dvou. Aby to však nebylo málo, nalezneme v hlavové části hmyzu ještě jeden „mozek“. Toto druhé centrum je umístěno ve spodní části hlavy a odborně jej nazýváme podjícnové ganglion. Jeho starostí je zejména pohyb a inervace ústních orgánů. Stejně jako nadjícnový „mozek“ je tvořeno třemi původně oddělenými částmi. Odborníci se domnívají, že hlava dávného předka všech dnes žijících druhů hmyzu byla článkovaná podobně, jako dnes například žížaly. Když se ale v průběhu evoluce vytvořila samostatná hlavová část, obě trojice se rozešly na opačné strany hlavy a „dvoudílný“ mozek hmyzu byl na světě.

Rubriky:  Technika
Publikováno:
Další články autora
Právě v prodeji
Tip redakce

Související články

Nové technologie nahradí v zaměstnání spíše ženy než muže

Nové technologie nahradí v zaměstnání...

Vývoj technologií a umělé inteligence jde stále kupředu. Jednoho dne budou přístroje...
Nový Model Y od Tesly

Nový Model Y od Tesly

Sportovně-užitkový elektromobil SUV Model Y, který představila...
Robotická paže ADA umí precizně zacházet s příborem. Pomůže to postiženým

Robotická paže ADA umí precizně...

Zatímco pro člověka nepředstavuje používání vidličky žádný problém, u...
Robotická ponorka Harald bude monitorovat výskyt planktonu

Robotická ponorka Harald bude...

Nerovnoměrné rozmístění planktonu v oceánech přivedlo vědce k rozhodnutí, že...
Převratný skok ve vývoji: Vynález splachovacího záchodu!

Převratný skok ve vývoji: Vynález...

Existují vynálezy, které dnes vnímáme jako běžnou součást našeho života....
První ročník průmyslového IoT hackathonu zná vítěze.

První ročník průmyslového IoT...

Studentský turnaj nápadů vyhrál detektor pravdy pro roboty – absolutním vítězem hackathonu se...
Popularita elektrokoloběžek stoupá. Prodávají je i obchodní řetězce

Popularita elektrokoloběžek stoupá....

Elektrické koloběžky dobývají svět a Česká republika v tomto ohledu není výjimkou....
Nejdražší auto na světě

Nejdražší auto na světě

Společnost Bugatti, spadající do koncernu Volkswagen, představila na...
Zhroutí se GPS? Kritická noc přijde 6. dubna

Zhroutí se GPS? Kritická noc...

Noc z 6. na 7. dubna tohoto rokubude velice zajímavá pro odborníky na...
Volvo sníží maximální rychlost na 180 km/h

Volvo sníží maximální rychlost...

Švédská automobilka se rozhodla k razantnímu kroku – u všech...

Nenechte si ujít další zajímavé články

Termití gigant: Kolonie připomínající Velkou Británii!

Termití gigant: Kolonie...

Nejprve je člověku existence kolonie neznámá, nakonec boří rekordy a nechá se...
Hromadná oběť: Přes 140 těl dětí mělo zřejmě zastavit déšť!

Hromadná oběť: Přes 140 těl dětí mělo...

Kolem roku 1450 bylo na severním pobřeží Peru rituálně zabito více než 140...
Jaké vynálezy dala světu 2. světová válka?

Jaké vynálezy dala světu 2....

Byla dosud největším a nejničivějším válečným konfliktem v dějinách...
Vítejte na ISS aneb jak se žije ve vesmíru?

Vítejte na ISS aneb jak se žije...

Mezinárodní vesmírná stanice je aktuálně vedle Země jediným člověkem trvale...
Únavový syndrom: Pouhé vyčerpání, nebo vážná nemoc?

Únavový syndrom: Pouhé vyčerpání,...

Zřejmě každý člověk se někdy cítil unavený nebo vyčerpaný. Existují ale...
Do čeho jsme to před 20 lety vstoupili: NATO slaví 70 let!

Do čeho jsme to před 20 lety...

North Atlantic Treaty Organisation či Severoatlantická aliance je pro nás...
Nové odhalení: Pilulky na hubnutí berou komárům “chuť k jídlu”

Nové odhalení: Pilulky na hubnutí...

Komáři přináší nejen svědivá bodnutí, ale na mnoha místech na světě...
VIDEO: Pět lidí ve svazku manželském s neživými objekty

VIDEO: Pět lidí ve svazku...

Lidé se občas chovají zvláštně – jednou z nich je,...
Unikátní přehled: 5 nejhloupějších válek v historii

Unikátní přehled: 5...

Válčíme kvůli různým věcem – kvůli moci, penězům,...
Poznejte své IQ

Poznejte své IQ

V našem profesionálně sestaveném testu ihned zjistíte přesné výsledky a obdržíte certifikát.