Ученые изучили механику полета дрозофил

Американские ученые из Корнеллского университета выяснили, как дрозофилам удается выполнять быстрые и резкие развороты в воздухе.

У плодовой мушки на одну секунду полета приходится несколько сотен взмахов крыльев, которые перемещаются примерно так же, как весла гребца. В процессе движения крылья поворачиваются относительно продольной оси, занимая различные положения при смещении вперед и назад.

Чтобы детально рассмотреть фазы полета насекомого, авторы поместили некоторое число мушек в коробку, подсвеченную с трех сторон. В момент попадания дрозофилы в центр коробки включались три камеры, снимавшие силуэты насекомого на стенках со скоростью в 8 тысяч кадров в секунду. Разработанная учеными компьютерная программа реконструировала полет, преобразуя массив полученных «двумерных» данных.

Синхронно с включением камер на стенку коробки проецировалась вращающаяся фигура, при виде которой мухи делали резкий разворот. «Дрозофилы замечают ее и чувствуют что-то вроде головокружения, — комментирует один из авторов Аттила Бергу (Attila Bergou). — А это, как показывает практика, вполне надежный способ заставить их развернуться». Поворот на 120 градусов насекомое выполняет всего за 80 мс — 18 взмахов крыльев.

Выяснилось, что в полете движения крыльев ничем не отличаются друг от друга, но в процессе поворота одно из них при смещении вперед наклоняется под углом 49 градусов к горизонтали, а при смещении назад — лишь под углом в 40 градусов, тогда как другое крыло всегда находится в одном положении. Больший угол наклона крыла создает большее сопротивление движению, и тело насекомого разворачивается.

Дрозофиле при этом необходимо контролировать всего один параметр. Соединения крыльев работают аналогично пружинам кручения, и крыло, поворачиваясь относительно продольной оси, отклоняется от (приблизительно вертикального) положения равновесия. Выполняя разворот, мушка смещает положения равновесия крыльев друг относительно друга на 10–15 градусов, за счет чего их движения и становятся асимметричными.

В скором времени авторы исследоания планируют провести аналогичные эксперименты с другими насекомыми — пчелами, стрекозами.

Источник compulenta.ru