Drobný brouk o velikosti pouhých 0,3 milimetru dokáže létat stejně rychle jako hmyz třikrát větší než on. Nyní soubor velmi přesných pozorování ukázal, jak tito brouci létají tak rychle - a šetří spoustu energie.

Jak uvádí nový výzkum publikovaný v časopise Nature, "rychlost má u živočichů pozitivní korelaci s velikostí těla". Jinými slovy, čím větší hmotnost, tím větší rychlost, zejména pokud jde o létající hmyz.

Situace se však začíná vyvíjet zvláštně, když rozměry začnou být mikroskopické. Je to proto, že velmi malý létající hmyz trpí mnohem více vlivem viskozity samotného vzduchu. Kromě toho tření mezi křídly a vzduchem způsobuje broukovi obrovské energetické náklady.

Obrázek: Farisenkov et al. / Nature, 2022

Ukázalo se, že malí broučci druhu Paratuposa placentis Nyní vědci pozorovali tyto brouky pomocí vysokorychlostních kamer. Záběry byly zkombinovány s počítačovými modely, které umožnily sledovat dráhu křídel a těla hmyzu.

Jak ukazuje video níže, P. placentis má neobvyklý vzor úderů křídel, která ve vzduchu tvoří něco jako "8". Křídla tohoto druhu jsou navíc upravená a místo blan mají štětiny. Podle výzkumu to umožňuje efektivnější let, protože se snižuje vliv vzduchu na křídla.

Natáčení drobných brouků

Autoři zachytili P. placentis Tým poté umístil zvířata do průhledné komory v zorném poli čtyř synchronizovaných kamer, z nichž dvě byly vybaveny technologií pro vysokorychlostní snímání.

Kromě toho byla krabice s brouky osvětlena dvěma typy světla: laserem a infračervenou LED diodou, jak ukazuje obrázek níže:

Obrázek Katedra entomologie / Moskevská státní univerzita Lomonosova

Autoři pak vytvořili trojrozměrné rekonstrukce pohybu křídel a použili počítačové modely, aby pochopili, jak drobná křídla interagují se vzduchem.

Tým zjistil, že tito brouci se svými křídly plnými štětin dokážou "prorazit vzduch" a i ty nejmenší štětinky mohou mít ještě menší větve.

Malý brouk tak má k dispozici zcela nový mechanismus letu, který je třeba objevit: dva plné tahy směrem dolů, které ho pohánějí vzhůru, a dva menší tahy v opačném směru.

Podle výzkumu tento mechanismus přesto pomáhá pochopit, jak se hmyz přizpůsobil evoluční miniaturizaci, aniž by nakonec měl nesmyslné energetické výdaje, které by ho rychle dovedly k vyhynutí.