นักวิทยาศาสตร์อธิบายว่าทำไมแมลงสาบจึงนอนหงายเมื่อพวกมันตาย

การค้นหาแมลงสาบที่ตายแล้วโดยหันขาเข้าหาเพดานในห้องครัวหรือห้องน้ำถือเป็นเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นเป็นประจำในใจกลางเมือง คนส่วนใหญ่ไม่ทราบว่าการวางตำแหน่งนี้เป็นผลมาจากมอเตอร์ขัดข้องอย่างรุนแรงของสัตว์ก่อนหน้านี้ แมลงไม่ได้เสียชีวิตเพราะมันอยู่บนหลังของมัน แต่มันจะจบลงในตำแหน่งนั้นอย่างแม่นยำเพราะมันอ่อนแอลง สิ่งมีชีวิตที่มีสุขภาพดีพลิกคว่ำโดยใช้กล้ามเนื้อขาเป็นคันโยก เมื่อระบบประสาทล้มเหลว กลไกการฟื้นฟูตนเองจะหยุดทำงานโดยสิ้นเชิง

กระบวนการทำให้ไม่เสถียรทางกายภาพเป็นผลมาจากปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมและชีวภาพหลายประการที่ทำให้การป้องกันของสัตว์เหล่านี้ไร้ผล การสูญเสียการควบคุมหัวรถจักรโดยสิ้นเชิงทำให้ชิ้นงานไม่สามารถคืนจุดสมดุลเดิมได้ เนื่องจากไม่สามารถเคลื่อนไหวได้ สัตว์จึงเสี่ยงต่อการถูกคุกคามจากภายนอก และสูญเสียการเข้าถึงทรัพยากรการอยู่รอดที่สำคัญ สภาวะที่รุนแรงหลายประการส่งผลโดยตรงต่อการตอบสนองทางระบบประสาทของแมลงสาบ:

• การสัมผัสโดยตรงกับสารเคมีกำจัดศัตรูพืชและสารพิษในครัวเรือน
• การบาดเจ็บทางกลและการบาดเจ็บทางร่างกายต่อกระดอง;
• การจำกัดน้ำหรือสารอาหารอย่างรุนแรง
• กระบวนการชราและการสึกหรอของเซลล์ตามธรรมชาติ

การกระทำของยาฆ่าแมลงที่เป็นพิษต่อระบบประสาททำให้การเคลื่อนไหวเปลี่ยนแปลงไป

สารพิษที่ใช้ในสภาพแวดล้อมที่อยู่อาศัยเป็นตัวกระตุ้นที่ใหญ่ที่สุดของพฤติกรรมเฉพาะนี้ในสัตว์ในเมือง สารเคมีเหล่านี้โจมตีสารสื่อประสาทของระบบประสาทส่วนกลาง ทำให้เกิดแรงกระตุ้นที่ไม่เป็นระเบียบในมัดกล้ามเนื้อ แมลงตัวนี้มีอาการหดตัวอย่างรุนแรง การกระตุกโดยไม่สมัครใจ และการชักเป็นระยะๆ ซึ่งทำให้การเคลื่อนไหวพื้นฐานของมันไม่มั่นคง ขาทั้งหกเริ่มเคลื่อนไหวอย่างบ้าคลั่งและสุ่มทำให้จุดศูนย์ถ่วงขยับ

การพังทลายลงนี้เกิดจากส่วนประกอบที่เป็นพิษทำให้ความพยายามใดๆ ของสัตว์ที่จะกลับคืนสู่ตำแหน่งปกติบนพื้นผิว แม้ว่าตัวอย่างจะยังมีชีวิตอยู่ได้ไม่กี่ชั่วโมงหลังจากสัมผัสกับพิษ แต่ตัวอย่างก็จะสูญเสียความสามารถในการตอบสนองต่อสิ่งแวดล้อม กล้ามเนื้อที่เกร็งจะล็อคอยู่ในตำแหน่งที่ยืดออก ทำให้ไม่สามารถเสียดสีที่จำเป็นในการหมุนหน้าท้องได้ การขาดความคล่องตัวขัดขวางการค้นหาที่พักพิงที่ปลอดภัย เร่งให้เกิดภาวะขาดน้ำ และการสิ้นสุดวงจรชีวิตของสัตว์

กายวิภาคและการไหลเวียนของของไหลทำให้เกิดการพลิกคว่ำ

โครงสร้างทางกายภาพของสัตว์ขาปล้องเหล่านี้มีบทบาทสำคัญในการกำหนดกลไกของการล้มครั้งสุดท้าย นักกีฏวิทยา Gary F. Hevel ซึ่งเชื่อมโยงกับพิพิธภัณฑ์ประวัติศาสตร์ธรรมชาติแห่งสหรัฐอเมริกา ให้รายละเอียดเกี่ยวกับพลวัตของปรากฏการณ์นี้ในนิตยสาร Smithsonian Magazine ตามที่ผู้เชี่ยวชาญระบุ รูปร่างรูปไข่และส่วนบนของกระดองโป่งทำให้การทรงตัวไม่มั่นคงโดยเนื้อแท้เมื่อขาล้มเหลว น้ำหนักตัวส่วนใหญ่กระจุกตัวอยู่ที่บริเวณด้านหลัง ซึ่งต้องใช้ความพยายามอย่างต่อเนื่องจากแขนขาส่วนล่างเพื่อการพยุงตัวในแต่ละวัน

เมื่อร่างกายเริ่มกระบวนการล้มเหลวโดยทั่วไป ฮีโมลัมจะไม่ไหลเวียนอย่างเหมาะสมไปยังแขนขาอีกต่อไป น้ำมันไฮดรอลิกนี้ทำหน้าที่คล้ายกับเลือดของมนุษย์ โดยรักษาความดันภายในที่ทำให้แขนขาแข็งทื่อ หากไม่มีแรงดันเลือดที่ถูกต้อง ขาจะพับเข้าด้านในและสูญเสียการสัมผัสกับพื้น น้ำหนักของแผ่นหลังทำหน้าที่เหมือนลูกตุ้มตามธรรมชาติ ทำให้ร่างกายต้องหงายหลังอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้

การศึกษาในห้องปฏิบัติการพิสูจน์ถึงความต้านทานทางกล

การตรวจสอบที่ตีพิมพ์ในวารสาร Journal of Experimental Biology ตีพิมพ์ทางวิทยาศาสตร์ โดยนำแมลงเหล่านี้สายพันธุ์ต่างๆ มาทดสอบประสิทธิภาพของหัวรถจักร นักวิจัยได้ประเมินแรงที่เกิดจากแขนขาที่ประกบบนพื้นผิวเรียบและขรุขระ ข้อมูลแสดงให้เห็นว่าตัวอย่างที่มีสุขภาพดีมีอัตราความสำเร็จสูงเมื่อยุบตัวในพื้นที่ที่มีพื้นผิวไม่สม่ำเสมอ อย่างไรก็ตาม สถานการณ์จะเปลี่ยนไปเมื่อสัตว์อยู่บนพื้นขัดเงา เช่น กระเบื้องที่อยู่อาศัยและเซรามิก

การวิเคราะห์ในห้องปฏิบัติการพิสูจน์ว่าพื้นผิวที่เรียบทำให้ยากต่อการหาอุปกรณ์พยุงที่จำเป็นสำหรับการฟื้นตัวของสัตว์ที่อ่อนแอ ตะปูทาร์ซัลไม่พบร่องสำหรับยึด ทำให้ขาหมุนในสุญญากาศโดยไม่สร้างแรงบิด ตัวอย่างที่ได้รับผลกระทบจากภาวะขาดน้ำหรือความชราจะใช้พลังงานสำรองสุดท้ายไปกับความพยายามในการดึงที่ไม่ประสบผลสำเร็จ ความอ่อนเพลียจากการเผาผลาญจะรวมตำแหน่งคว่ำไว้จนกระทั่งการหยุดการทำงานทางชีววิทยาทั้งหมด