Максимальная скорость мухи в полёте: удивительные свойства двукрылых пилотов

Автор статьи

604 просмотра

4 мин. на чтение

Мухи — известные всем летающие, назойливые насекомые. В теплое время года они сильно досаждают человеку: кусают, не дают спать и портят продукты питания. Насекомые неприятны людям, а у ученых вызывают огромный интерес, в частности особое внимание уделяются вопросы о том, как летают мухи. С точки зрения аэродинамики полет это двукрылого — явление уникальное.

Содержание

Как устроены крылья мухи
Особенности полета мухи
Удивительные аэродинамические свойства мух

Как устроены крылья мухи

Крылья позвоночных животных приводятся в движение с помощью собственной мускулатуры, а в крыльях этого членистоногого мышц нет. Двигаются они благодаря благодаря сокращению мышц груди, с которыми они соединены с помощью специального приспособления.

При этом сами крылья устроены иначе, чем у птиц и летучих мышей. Они состоят из верхней и нижней стенки, каждая из которых образована слоем гиподермы, а сверху покрыта кутикулой. Между стенками находится узкое пространство, заполненное гемолимфой.

Также крыло имеет систему хитиновых трубочек-жилок. Отсутствие второй пары крыльев позволяет мухам совершать более частые движения и маневрировать во время полета. Задние пары крыльев редуцированы в продолговатые органы-выросты, называемые жужальцами.

Эти органы играют ключевую роль при взлете — благодаря их вибрациям, совершающимися с определенной частотой, у насекомого получается не постепенно увеличивать частоту ударов крыла, а сразу запускать высокую скорость взмахов, позволяющую за секунду оторваться от поверхности.

Также жужжальца принизаны рецепторами, которые выполняют функцию стабилизаторов — они двигаются с той же частотой, что и крылья. Звук, который раздается во время полета мухи (то самое "жужжание"), и есть результат вибрирования этих органов, а не взмахов крыльев.

Летательные мышцы насекомого делятся на 2 группы: силовые и направляющие (рулевые). Первые развиты очень сильно и считаются одними из самых мощных в животном мире. Но они не гибкие, поэтому маневрировать с их помощью невозможно. Точность полету придают рулевые мышцы — их двенадцать.

Особенности полета мухи

Убедиться в неординарности аэродинамики полета может любой желающий — для этого достаточно присмотреться к насекомому. Можно заметить, что двукрылые будто не контролируют свой полет: они то зависают в воздухе, то резко бросаются вперёд или меняют свое направление, переворачиваясь в воздухе. Такое поведение заинтересовало ученых из Калифорнийского исследовательского института. Чтобы изучить механизм полета специалисты ставили эксперимент над мухой дрозофила. Насекомое помещали в специальный полетный стимулятор: внутри него оно махало крыльями, а обстановка вокруг нее менялась, заставляя изменять направление полета.

В ходе исследований было выявлено, что у мух нет определенной траектории — они летают зигзагами. При этом полет не столь уж хаотичен, его направленность обусловлена чаще всего внутренними потребностями насекомого: голодом, инстинктом размножения, чувством опасности — если на своем пути муха видит препятствие, она оперативно и успешно маневрирует. Удивительно, что для того, чтобы взлететь мухе не нужен разгон, а чтобы приземлиться, ей не нужно тормозить. К настоящему времени исследователям так и не удалось до конца изучить все механизмы столь необычного передвижения.

Основные типы полёта мух

Не существует четкого разделения между различными типами полета и есть множество их вариаций.

Чаще всего учеными используется следующая классификация:

дрейфующий — насекомое движется под действием внешней силы, например, ветра;
парашютный — муха взлетает, а затем расправляет крылья в воздухи и снижается, как на парашюте;
парящий — насекомое использует токи воздуха, благодаря чему происходит движение вперёд и вверх.

Если двукрылому требуется преодолеть значительное расстояние (примерно 2-3 км.), то оно развивает высокую скорость и не останавливается во время полета.

Полёт мухи. (Увидеть всё!) #13

Смотрите это видео на YouTube

С какой скоростью летает муха

Членистоногое летает быстрее, чем ходит человек. Средняя скорость ее полета — 6,4 км/ч.

Существуют разновидности, обладающие гораздо большие скоростные показатели, например, слепни способны развивать скорость до 60 км/ч.

Способность двукрылых быстро летать обеспечивает им отличную выживаемость: они легко скрываются от врагов и находят благоприятные для существования условия.

На какую высота может взлететь

Ученым удалось выяснить, что высота полета ограничена, однако показатели все же внушительны — взрослая особь способна долететь до 10-го этажа. При этом известно, что на высоту полета влияют внешние факторы, например, скорость и направление ветра.

В сети можно найти информацию о том, что было замечено, что мухи долетают и до 20-го этажа, однако экспериментальных доказательств этому нет.

Мухам вообще не обязательно подниматься слишком высоко: все, что необходимо им для нормального существования находится близко к земле. Свое пропитание они находят на свалках, помойках и жилищах людей.

Скорость полета мухи.

Максимальная дальность полёта мухи

Насекомое также поражает своей способностью преодолевать длинные расстояния — она способна пролететь 3 км. без остановки всего за час. Однако чтобы эти способности проявились, у насекомого должны быть веские причины.

Как уже упоминалось выше, ими движут физиологические потребности, такие как голод, желание спариваться или необходимость отложить яйца. Чаще они не летают на столь дальние дистанции, так как в непосредственной близости они могут найти все необходимое.

Удивительные аэродинамические свойства мух

В аэродинамике с ней не может сравниться ни одно насекомое. Если исследователи смогут разгадать все тайны ее полета, то на этих принципах можно будет построить сверхсовременный летательный апарат. Во время исследования полетов мух ученые зафиксировали несколько интересных моментов:

Крыло во время полета совершает движения, напоминающие греблю веслами — оно поворачивается по отношению к продольной оси и занимает самые разные положения.
За одну секунду насекомое делает несколько сотен взмахов крыльями.
Полет очень маневренный — чтобы развернуться при большой скорости на 120 градусов, муха совершает около 18 взмахов за 80 миллисекунд.

Интересные фактыСколько лап у мухи и как они устроены: в чём уникальность ножек крылатой "вредительницы"

МухиЧем питаются мухи в домашних условиях и что едят в природе: рацион назойливых двукрылых соседей