Down in Jungleland: Wing It Like A Pro

Krila žuželke so videti šibka, vendar lahko premagajo osupljivih 250-krat na sekundo in letijo na način, o katerem ljudje lahko samo sanjajo

kačji pastirji, metulji, narava kačjih pastirjev, habitat kačjih pastirjev, leteče žuželke, elytra, žuželke elytra, nedeljsko oko, revija za oči, ranjit lal stolpecPresenetljivo je, kako lahko bitje, tako krhko kot metulj, s svojimi, kot tkivo tankimi krili, sprejme čezcelinske lete in na poti nekako prežene nevihte in viharje.

Zavidali smo jim, verjetno od trenutka, ko smo ugotovili, da lahko letijo, mi pa ne; da so imeli krila, mi pa ne. In, da bi ga vtreli v to, je mati narava izkazala dve popolnoma različni, četudi enako iznajdljivi zasnovi kril in tehniki letenja, ki omogočata žuželkam in pticam, da se dvignejo v zrak na različne načine. Tukaj si bomo ogledali, iz česa so narejena krila žuželk in kako delujejo.



Krila žuželk so narejena iz dveh plasti hitina, ki je prožen, prožen in žilav, stisnjen skupaj - ista snov, iz katere je sestavljen eksoskelet žuželke. Lahko so mavrično prosojne in bleščeče kot celofan - kot na krilih muh in kačjih pastirjev - ali pa glamurozno obarvane in z vzorci, kot pri metuljih. Izgledajo krhki in se zdijo tako krhki, ko se zvijajo in obračajo – a to je le iluzija, saj lahko premagajo 250-krat na sekundo, se z vsakim utripom zasukajo in obračajo okoli svoje osi ter ustvarjajo in oddajajo besne majhne tornade (vrtince). narediti. Strukturno trdnost zagotavlja rezba žil (vzorec je edinstven za vsako vrsto žuželk) in čeprav je večina krila mrtva, je nekaj živčnih končičev, ki so živi in ​​občutljivi. V mirovanju sploh ne izgledajo kot tipična krila - so ravne, ravne površine. Ko pa se spravijo v gibanje, prevzamejo obliko aerokril in zagotovijo dvig, ki je potreben, da bitje, ki je v bistvu najbolj neaerodinamično videti, dvigne s tal in se dvigne v zrak.



Večina žuželk ima en sam par kril, čeprav so mnoge začele z dvema parama. Nekateri starodavni tradicionalisti, kot so kačji pastirji, to še vedno počnejo. V klanu hroščev se je par prednjih kril razvil v pisane pokrove kril, imenovane elitre, ki se dvignejo, ko žuželka leti. Prispevajo tudi k majhnemu dvigu. Pri drugih, kot prave muhe, so se zadnja krila razvila v trnaste gumbe, znane kot haltres, ki zagotavljajo stabilnost med letom. Več štirikrilnih žuželk, kot so metulji, čebele in ose, med letenjem zataknejo ali pritrdijo svoja zadnja in sprednja krila, tako da delujejo kot en par. Let žuželk je izjemno zapleten in nas je zelo dolgo begal, preden smo ga začeli ugotavljati.



Morda je najpreprostejši način za razlago, da žuželke letijo na enak način kot helikopterji - pihajo zrak pod in stran od njih, s čimer zagotavljajo dvig in pogon. Medtem ko helikopter nagne nos navzdol, da doseže pravilno kombinacijo dviga in pogona (tako, da so njegove lopatice pravilno nagnjene), žuželka to doseže z zasukom kril okoli njihove osi kot osmica med vsakim utripom kril. Neverjetna količina energije je potrebna, da ta obsežna, dolgonoga bitja vzletijo in letijo, to pa zagotavljajo masivne mišice v prsnem košu žuželke. Tudi tukaj delujeta dva različna sistema.

Štirikrile žuželke, kot so kačji pastirji, imajo na krilo en par letalnih mišic, ki krila upravljajo neposredno prek domiselnega mehanizma zgiba – ena mišica je odgovorna za gibanje navzgor, druga pa za gibanje navzdol. Mišice so v prsnem košu postavljene navpično, z vrha so pritrjene na osnovo kril. Ker ima vsako krilo svoj nabor mišic, lahko premaga neodvisno od drugih, kar omogoča žuželki, da izvaja osupljive manevre letenja. Na drugi strani pa kačji pastir ne more premagati svojih kril več kot približno 25 utripov na sekundo, čeprav se zdi, da to sploh ne vpliva na njegovo zmogljivost v zraku - in lahko leti popolnoma udobno tudi s samo tremi krili. Žuželke, kot so čebele in ose, imajo dva para posrednih letnih mišic, ki sta vodoravno in navpično povezana s prsnim košem, njihova krila pa so pritrjena na straneh prsnega koša. Krčenje navpičnih mišic potegne zgornji del prsnega koša navzdol in njegove stranice izbočijo, zaradi česar se krila premikajo navzgor, krčenje vodoravne mišice pa upogne torakalno streho navzgor, kar povzroči, da se krila premaknejo navzdol. Sistem je tako vzvoden, da majhen premik prsnega koša povzroči razmeroma veliko gibanje kril in neverjeten mehanizem klikov (prej kot priklop in izklop električnega stikala za luč), ki deluje med prsnim košem in krili, pospeši frekvenco utripi kril.



Edinstven del hiperaktivnega mišičnega tkiva, imenovanega fibrilarna mišica, ki se po raztegovanju samodejno skrči, zagotavlja, da se oskrba kril z energijo nadaljuje tudi po prenehanju impulza iz centralnega živčnega sistema. Mišice se tako lahko skrčijo in sprostijo veliko hitreje, kot jim lahko ukaže živčni sistem, kar omogoča frekvenco utripa kril 250 utripov na sekundo. Poleg tega obstaja še nekaj drugih pomožnih mišic, ki omogočajo, da se krila zvijajo in obračajo, kar omogoča tako bleščeče manevriranje žuželk – in da muha pristane z glavo navzdol na strop! Tako kot večina motorjev, je treba tudi letalske motorje žuželk ogreti, preden lahko začnejo delovati in nekatere žuželke lahko odklopijo svoja krila od mišic (ali preprosto drhtijo s krili), medtem ko jih vibrirajo, da dosežejo delovno temperaturo (med 30 in 40 stopinj Celzija). Zato žuželke v mrzlih zimskih dneh običajno ne letijo.



Res je osupljivo pomisliti, kako lahko bitje, tako krhko kot metulj, s svojimi peruti, tankimi kot tkivo, prevzame čezcelinske lete in na poti nekako premaga nevihte in viharje; dovolj težko si je predstavljati, kako se s tem sunkovito yo-yo vzorcem letenja s tako natančnostjo dotakne cveta, ki ga veter nanese (kot pristanek helikopterja na čolnu, ki se premika!). Ali pa, kako se ta nadležna hišna muha zlahka izogne ​​vašemu muharju, predrzno zumira pred vašim obrazom in naredi štirikratne preobrate nazaj, preden še enkrat pristane z glavo navzdol na strop.

Lahko mu daš samo popolnih 10.