รู้จักกับ “ด้วงเหล็กปีศาจ” (สัตว์สุดอึด) ที่สามารถทนแรงกดได้กว่า 39,000 เท่าของน้ำหนักตัว

“ด้วงเหล็กปีศาจ” (Devil beetle – Diabolical ironclad beetles) เป็นแมลงปีกแข็งจากตระกูล Zopheridae สามารถพบได้ในทะเลทรายทางตะวันตกของทวีปอเมริกาเหนือ และแม้จะมีปีกแต่พวกมันบินไม่ได้ ซึ่งสิ่งที่มาทนแทนสกิลบินที่หายไปคือ พวกมันมีเปลือกหุ้มที่แข็งแรงมากที่สามารถทนแรงกดทับได้มากถึง 39,000 เท่าของน้ำหนักตัวเลยทีเดียว

โดยด้วงเหล็กปีศาจนั้น มีขนาดตัวยาวประมาณ 2.5 เซนติเมตร มีอายุราว 2 ปี มักอาศัยอยู่บริเวณใต้เปลือกไม้ หรือร่องไม้แคบ เป็นสัตว์ที่เคลื่อนไหวเชื่องช้า แต่ถึงอย่างนั้นปีกแข็ง ๆ ของมันก็ช่วยปกป้องตัวเองจากนักล่าได้แบบสบาย ๆ ซึ่งหากเราเผลอไปเหยียบเจ้าแมลงชนิดนี้เข้า มันจะให้ความรู้สึกเหมือนเหยียบหินหรือกรวดเลยล่ะ

ด้วยเหตุนี้นี้ จึงเกิดคำถามขึ้นมาว่า แล้วมันสามารถแบกรับน้ำหนักได้มากสุดแค่ไหน ? และเพื่อหาคำตอบของคำถาม นักวิจัยจึงเริ่มทำการทดลองเพื่อทดสอบโครงสร้างการรองรับน้ำหนักของด้วงชนิดนี้ ด้วยการ “ขับรถทับ” ถึง 2 รอบ และพบว่ามันไม่ตาย ดังนั้นจึงทำให้ได้ข้อสรุปคร่าว ๆ ว่า – มันสามารถรองรับแรงกดได้มากถึง 149 นิวตันเลยทีเดียว (หากเปรียบเทียบกับมนุษย์ที่น้ำหนัก 70 กิโลกรัม จะเท่ากับว่าสามารถแบกน้ำหนักได้ราว 2.7 ล้านกิโลกรัมถึงจะมีศักยภาพเท่าด้วงชนิดนี้ หรือเทียบเท่ากับการแบกวาฬสีน้ำเงินไว้เกือบ 20 ตัวเลยทีเดียว)

ทั้งนี้ ความลับของสกิลพิเศษนั้นมาจากสิ่งที่เรียกว่า “elytra” ซึ่งในด้วงทั่วไป elytra จะเป็นแผ่นผนังแข็งที่ช่วยป้องกันแบคทีเรียในขณะบิน แต่ในด้วงเหล็กปีศาจมันสามารถวิวัฒนาการให้ elytra กลายเป็นแผ่นเกราะที่อยู่ด้านบนสุดซึ่งเชื่อมติดกับปีกอ่อนที่บินไม่ได้ จนกลายเป็นแผ่นเกราะแข็งอันทรงพลังนั่นเอง

อย่างไรก็ตาม เดวิด คิไซลัส ศาสตราจารย์จากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียเออร์ไวน์ ได้ใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนส่องตรวจสอบโครงสร้างภายใน เผยองค์ประกอบสำคัญที่อยู่ในชั้นของ elytra ประกอบไปด้วย ไคติน วัสดุเส้นใย และเมทริกซ์โปรตีน ซึ่งมีมากกว่าด้วงชนิดอื่นทั่วไปถึง 10% อย่างมีนัยสำคัญ

นอกจากนี้ เดวิดยังพบว่า รอยประสานตรงกลางทีเชื่อมทั้งสองส่วนของ elytra เข้าด้วยกันนั้นจะทำหน้าที่เหมือนข้อต่อ ซึ่งเป็นส่วนสำคัญที่ช่วยให้โครงสร้างด้านนอกแข็งแกร่งขึ้น และสามารถแยกออกจากกันชั่วคราว เพื่อกระจายน้ำหนักและรองรับน้ำหนักได้ดีขึ้น

ทั้งนี้ เดวิดและทีมงานได้ทำการทดสอบว่าโครงสร้างของด้วงชนิดนี้จะสามารถนำไปใช้ในทางปฏิบัติหรือไม่ โดยการพิมพ์ชิ้นส่วน 3 มิติที่มีลักษณะคล้ายข้อต่อของด้วงเหล็กปีศาจ ก่อนจะนำมาเปรียบเทียบความแข็งแกร่งกับโครงสร้างเครื่องบินที่ใช้รองรับน้ำหนักผู้โดยสาร ซึ่งพบว่าชิ้นส่วน 3 มิติของด้วงสามารถรองรับน้ำหนักสูงสุดได้ดีกว่านั่นเอง ดังนั้น ในอนาคตแนวคิดโครงสร้างของด้วงชนิดนี้ อาจถูกพัฒนาต่อมาใช้ในการสร้างเครื่องบินแบบใหม่ก็เป็นได้