Asi půlcentimetrový vodní brouk virník je charakteristický pozoruhodným rozdělením očí na spodní část pozorující vodu pod sebou a horní část sledující dění na hladině. Je perfektně vybavený na život na vodě. Zdánlivě obyčejný hmyz z čeledi virníků dostal své jméno podle víření vody. Při vyrušení vytváří ve velkém na hladině spirálovité křivky, a to v neuvěřitelné rychlosti. Nezřídka to můžeme pozorovat na českých vodách, kde se virník hojně vyskytuje.
Jak to ten virník dělá?
Černý brouk s člunkovitým tělem nezůstal bez povšimnutí ani u zahraničních vědců. Ti v nové studii detailně popisují způsob jeho pohybu. Jeho rychlost při vyrušení, lovu nebo páření je totiž mimořádná. Pevnou skořápkou a stavbou těla přitom připomíná loď, jak již dříve upozornili vědci z americké West Chester University v Pensylvánii.
Virník obecný (Gyrinus natator) je jedním z nejrychlejších plavců světa a jako takoví nemůže pozornosti vědců uniknout. Ti se přitom doposud domnívali, že enormní rychlosti dosahuje rychlostí nohou. Ovšem není to tah či síla končetin, díky které dokáže vyvinout rychlost odpovídající metr za sekundu. Kdyby byl velký jako člověk, jeho rychlost by byla 720 kilometrů za hodinu, to je pětkrát více, než dosahují nejrychlejší torpéda.
Dle nové studie vědců z Cornellovy univerzity publikované v časopise Current Biology virník rychlosti dosahuje nikoliv díky síle, ale díky úhlu, ve kterém na vodu jeho končetiny tlačí. Připomínají lodní šroub, i ten je kolmý k vodní hladině, což eliminuje odpor vody. Končetiny virníka jsou tak částečně vrtulí, která se otáčí a pak se zasune, než se znovu nastaví a částečně se opět otáčí…
Model brouka
Na základě detailního sledování pohybu virníka vytvořili vědci model, kde popisují efekt lodního šroubu. Právě tento princip umožňuje dosáhnout broukovi závratné rychlosti rychlosti. Zásadní roli přitom hraje úhel naklonění končetiny brouka vůči vodní hladině.
Nenápadný hmyz je dokonale vyladěný na optimální výkon, konstatují vědci a dodávají, že tento způsob pohybu ve vodě využívají také velcí savci jako lachtani, delfíni a velryby. Virník je jednoznačně nejmenším tvorem, který tuto techniku pohybu využívá. Nyní by jí mohla využít plavidla budoucnosti, plavidla bez posádky a vodní roboti.
Biomimetika, inspirace přírodou
Vědci již pochopili, že se mohou učit z technických řešení přírody. Během milionů let evoluce se vyvinula do dokonalosti, jak potvrzuje virník i další druhy hmyzu, které mají v biomimetice výsadní postavení.
Biomimetika, z řeckého bios (život) a mimesis (nápodoba) využívá hmyz i díky relativně snadné možnosti pozorování v laboratořích, kde se od něho vědci učí pohybu (virník, potápník, prskavec), síle (chroust, roháč, nosorožík, zlatohlávek, tzv. železný brouk), zdraví (vrboun, tesařík, puchýřník) i dalším výjimečným schopnostem. Biomimetika využívá například světlušky pro vylepšení úspornosti LED žárovek nebo černá křídla motýla z jihovýchodní Asie z čeledi otakárkovitých pro vývoj efektivnějších solárních panelů. Pavouk z čeledi potemníkovitých z Namibské pouště je zase inspirací, jak vyrábět vodu kondenzací ze vzduchu.