Генетически модифицированные сухожилия, способные накапливать и быстро высвобождать большое количество кинетической энергии?

Генная инженерия не требуется

Красный кенгуру может достигать веса до 90 кг и роста более 2 м в вертикальном положении. Они могут преодолевать 9 м по горизонтали или почти 3 м по вертикали в прыжке. При прыжках их ахилловы сухожилия сохраняют около 70% потенциальной энергии.

Тем не менее, большинство реальных птиц, способных летать, могут взлетать с земли без необходимости генной инженерии. Они поднимают свои крылья до самого верха, а затем подпрыгивают в воздухе, опуская крылья. К тому времени, когда они достигают нижней точки этого первого взмаха крыльев, они уже достаточно высоко, чтобы кончики их крыльев могли оторваться от земли: https://www.youtube.com/watch?v=CJHP6dPjuGY

Стрельба из лука:

Хорошо, это в основном для развлечения, но если у вас есть летающее животное, которому нужно внезапно взлететь в воздух с помощью пружинного механизма, почему бы и нет?

Клюв у птиц-стрелков длинный, жесткий, и он может вывихнуть нижнюю часть клюва, а затем зафиксировать его на месте сбоку, используя большое усилие, прилагаемое маленькими крючками на крыльях. кроме того, клюв имеет длинное сухожилие, которое периодически отрастает и прикрепляется к концам клюва. Это сухожилие натягивается, когда клюв находится в боковом положении.

Необходимость для птицы подниматься в воздух в густой листве означает, что она не может просто махать крыльями — она ударится о растительность. восхождение, по некоторым причинам, рискованно. Может быть, ядовитые хищники или плотоядные растения. Таким образом, птица-стрелок сдирает небольшое дерево или куст, зацепляет его сухожилие сверху и использует крюки на крыльях, чтобы потянуть натянутое сухожилие. при достаточном натяжении птица выстреливает вверх, как стрела из составного лука.

Если вы хотите быть ДЕЙСТВИТЕЛЬНО творческим, птица также может использовать железу, которая выделяет клей, чтобы прикрепить свои собственные перья к палочкам, либо заостренным, либо со специальным кусочком яичной скорлупы. Это живой лук. Таким образом, у птицы есть охотничье поведение, которое она может использовать с высоких окуней, чтобы поразить добычу на расстоянии и избежать любой гадости, из-за которой она не хочет карабкаться на деревья. Он летит на землю, проглатывает лучшие части добычи, затем обдирает дерево и снова взлетает в небо.

Ваши сухожилия могут быть не лучшим пружинным материалом, но что бы вы ни использовали, высокое содержание воды уменьшит скорость отдачи материала. Возможно, вы можете рассмотреть возможность использования мышц вместо этого. Мышцы крыла колибри состоят исключительно из быстрых окислительно-гликолитических волокон (тип IIа), при этом гигантские митохондрии занимают около 50% от общего объема. Они реагируют невероятно быстро, но требуют очень высокого энергетического топлива и большого количества крови. На самом деле колибри не могли бы даже парить, если бы не использовали цветочный нектар в качестве топлива. Я действительно думаю, что мышцы здесь послужат лучше, чем сухожилия, потому что мышцы, естественно, быстро восстанавливаются. Использование пружинного сухожилия по-прежнему требует мощных мышц для их зарядки. Это означает, что у вас есть три системы: зарядка мышц, скелет и сухожилия. Во всех случаях это будет тяжелее, чем при использовании чистой мышечной силы.

Насекомые могут запасать много энергии. Например, кузнечики, так что, возможно, там есть вдохновение. Хотя масштабирование с размером может быть проблемой.

Из статьи в журнале экспериментальной биологии: «Скорость взлета прыгающих богомолов зависит от размера тела и ограниченной мощности механизма».

В механизме катапульты, используемом насекомыми, такими как кузнечики, блохи и лягушки, энергия, вырабатываемая сокращением мышц (мышечная сила × расстояние), вырабатывается медленно и сохраняется путем деформации кутикулярной «пружины». Затем пружина быстро распрямляется, высвобождая накопленную энергию и передавая значительную мощность (энергия/время) ногам, которые подбрасывают насекомое в воздух (Bennet-Clark and Lucey, 1967; Patek et al., 2011). По мере увеличения массы эти насекомые будут иметь большее количество доступной энергии, но также будут иметь соответственно большую противодействующую инерцию. Таким образом, эквивалентное увеличение доступной энергии и инерции приведет к тому, что скорость взлета (и, следовательно, максимальная высота прыжка) не будет зависеть от массы. Это соотношение было сформулировано как «закон Борелли» в 17 веке (Борелли, 1680) и обобщено Боббертом (2013).