Ha valaki kabócának született, ahhoz hogy egy métert egyetlen ugrással megtegyen, mindkét hátsó lábbal tökéletesen egyszerre kell elrugaszkodnia, különben forgásba torkollhat a mutatvány. Kutatók felfedezték, hogy a fiatal egyedeknél ezt a szinkront a két lábat összekötő terület fogaskerékre emlékeztető kialakítása teszi lehetővé.

Malcolm Burrows és Gregory Sutton, a Cambridge Egyetem zoológusai szerint ez az első példa a természetben a forgó mozgás fogaskerekekkel történő megoldására. Eredményeik a Science csütörtöki számában jelentek meg.

A kutatók az Issus coleoptratus ugrási mechanizmusát vették szemügyre mikroszkópok és videók segítségével, melyeken látható a hátsólábakat összekötő területek kerek alakja, amiket egy sor egymásba fonódó fogazat tarkít, utóbbiak egyenként 20 mikrométer hosszúságúak. A rovar ugrásakor a fogak összezárnak, biztosítva, hogy a két láb pontosan egyszerre rugaszkodjon el. "A fogaskerekek újabb szintet adnak a szinkronizáláshoz az idegrendszer által biztosítotton felül" - mondta Burrows.

A fiatal, szárnykezdeményes nimfa példányoknak mindössze 2 milliszekundumra van szükségük az elrugaszkodáshoz, így az emelkedési sebességük megközelíti a másodpercenkénti 4 métert. Az ilyen gyors mozgáshoz elengedhetetlen valamilyen mechanikai eszköz, ami szinkronban tartja a lábakat, mivel egyetlen kis csúszás is kontrollálhatatlan pörgést eredményezhet. Ez a probléma nem minden ugró rovarnál jelentkezik, a kabócák egymás mellett elhelyezkedő hátsó lábaival ellentétben a szöcskék, valamint a bolhák hátsó lábai testük két ellentétes oldalán helyezkednek el és párhuzamos síkon mozognak, ami segít a rovarok stabilizálásában, sőt még az egy lábbal történő ugrást is lehetővé teszi.


A fogaskerékkel találkozhatunk Arisztotelész és Archimédesz több mint 2000 éves írásaiban, de ismereteink szerint az ősi kínaiak már ennél is korábban használták ezt a megoldást. Azonban akárcsak a kerékre, erre az emberi találmányra sem sok példa volt eddig a természet világában, ugyanakkor nem a fogaskerék az egyetlen egyedinek hitt emberi találmány, a csavar-anya rendszer is ezt példázza. 2011-ben Alexander Riedel, a németországi Állami Természettörténeti Múzeum kutatója munkatársaival egy ormányosbogár lábaiban fedezett fel egy csavarmenetre emlékeztető ízületet. Riedel szerint az Issus coleoptratus ugrási mechanizmusáról készült tanulmány "jelentős és izgalmas", és újabb példa arra, hogy "a mérnöki tudományok alapvető alkotóelemeinek többsége a természet világában is kifejlődtek".

A kabócák fogaskerék mechanizmusának azonban akad még egy érdekes aspektusa: csak a fiatal példányoknál található meg. Amint utójára levetik külső vázukat, hogy elérjék a teljes felnőttkort, a fogaskerekek eltűnnek, a felnőttek lábainak szinkronizálását egy egyszerű súrlódás által vezérelt módszer veszi át. Burrows és Sutton nem igazán tudja ennek okát. Az egyik általuk felvázolt lehetőség, hogy ez a felnőttkori mechanizmus könnyebben javítható. "Ha egy fog megtörik, az a felnőtteknél már nem pótolható, a nimfáknál azonban a többszöri vedléssel javítható " - mondta Burrows, aki felnőtt példányok merevebb testszerkezetében is el tudja képzelni az okot, itt ugyanis a súrlódásos módszer már jobban működik.