DOOR GERT VAN MAANEN - FOTO: SEASTONE, L. AND B. PARKS, MUSEUM COLLECTIONS: COLEOPTERA, USDA APHIS PPQ, BUGWOOD.ORG - 30-01-2021 - Entomologie
Exemplaren van de kniptor Elater abruptus in de USDA-museumcollectie in Florida. Foto: Eastone, L. & B. Parks, Museum Collections: Coleoptera, USDA APHIS PPQ, Bugwood.org
Dankzij supersnelle röntgenopnamen weten we nu precies hoe kniptorren hun spectaculaire sprong maken. Ze apen speelgoedspringkikkers na, of vice-versa.
Het zijn ware luchtacrobaten. Kniptorren die op hun rug komen te liggen, springen met energieke klikjes omhoog tot ze weer op hun buik landen. Bekend gedrag dat ook hun aanvallers afschrikt en waarvoor onderzoekers van de University of Illinois nu de fysieke mechanismen tot in detail beschrijven voor de kniptor Elater abruptus (PNAS, 19 januari online). Deze boomsap-etende bosbewoner is nu door onderzoekers in labexperimenten gevolgd met high speed röntgencamera’s om de werking te bepalen van het scharnier, dat de spectaculaire luchtsprongen van meer dan 20 lichaamslengtes mogelijk maakt. Dat scharnier zit – net als bij alle kniptorren – tussen borststuk (prosternum) en achterlijf (mesosternum) en bestaat uit een soort pin die aan de buikzijde precies op een uitsparing van het achterlijf past.
Als de grendel in het scharnier wordt losgelaten is er een hoorbaar klikgeluid en vindt een beweging plaats met een enorme versnelling, van maar liefst driehonderd keer de zwaartekrachtversnelling op aarde. De ingenieuze interne anatomie van de kever zorgt voor de benodigde energiestroom, door interacties tussen spieren en andere zachte structuren en het stijve exoskelet. De relatief langzame vervormingen van het scharnier in aanloop naar de sprong en ontlading maken gebruik van twee fundamentele technische principes: demping en elastische terugslag.
De bekende speelgoedspringkikkers zijn op precies dezelfde principes gebaseerd. Daarmee zijn kniptorren een geweldig voorbeeld van biomimicry, menen de onderzoekers. Hun sprongmechaniek is exact ontworpen zoals een ingenieur dat zou doen. Ook de Zweedse oertaxonoom Linnaeus was in 1758 blijkbaar al verrukt van de sprongen van kniptorren toen hij de roestkniptor ( Elater ferrugineus ) de genusnaam Elater gaf, van het Griekse elatēr , ‘in vervoering’. De Amerikaanse entomoloog Thomas Say gaf in 1825 de Noord-Amerikaanse verwant de soortaanduiding die het onverwachte van de luchtsprong weergeeft: abruptus , Latijn voor ‘plotseling, zonder kennisgeving’. De kniptor blijft verrassen.