Мир дикой природы на wwlife.ru
Вы находитесь здесь:Новости>>Новости Зоологии>>Упругая деформация крыльев насекомых запасает энергию для резких маневров

Суббота, 15 Июнь 2013 10:37

Упругая деформация крыльев насекомых запасает энергию для резких маневров

Автор 

Науку всегда волновало, как летучие живые существа запасают нужное количество энергии. Ведь для многих из них КПД полёта не превышает 10% (особенно это касается насекомых). И главное: в моменты резкого ускорения (включая взлёт) потребность в энергии для взмахов крыльями резко возрастает и начинает превышать ту, что, согласно общему анализу энергобаланса насекомых, есть в их распоряжении.

Бражник табачный в полёте, а также изображения, полученные рассеиванием рентгеновского излучения на его крыльях сразу после искусственной стимуляции движущих их мышц. (Иллюстрации N. George et al.)Бражник табачный в полёте, а также изображения, полученные рассеиванием рентгеновского излучения на его крыльях сразу после искусственной стимуляции движущих их мышц. (Иллюстрации N. George et al.)Где они берут ту прорву энергии, которая необходима для полёта в моменты резкого набора скорости?!

Том Дэниэл (Tom Daniel) и его коллеги по Вашингтонскому университету (США) полагают, что подобралась к ответу на этот вопрос.

Применив в качестве модельного организма бражника табачного (Manduca sexta), его подвергли рентгеновскому облучению под малым углом к поверхности движущихся крыльев. Температурная разница между спинной и брюшной сторонами крыла оказалась достаточно значимой, чтобы запасать в крыле энергию упругих деформаций, оставляя её в более холодных частях мускула и затем высвобождая при переходах между сокращением и расслаблением.

Это позволяет снизить нагрузку на крыло при резком разгоне и торможении: упругая деформация как бы растягивает во времени процесс резкого ускорения, что снижает общие энергозатраты на него. Между тем именно периоды самого быстрого изменения скорости считаются наиболее энергоёмкими при любых перемещениях.

Описанные результаты следовали из снимков, сделанных и при 25, и при 35 °C на протяжении 100 циклов (по 8 мс) подряд. По мере того как белок актин скользит по миозину (вы не поверите — тоже белок) в мышцах, их взаимодействие рождает силу, и чем выше температура этих межмолекулярных взаимодействий, тем больше эта сила. Замеры показали, что разница температур брюшной и спинной сторон крыла в полёте может достигать 6,9 °C!

Рассеивание рентгеновских лучей на мышцах крыла бражника позволило буквально увидеть, что происходит внутри насекомого во всём диапазоне рабочих для него температур, то есть от 25 до 35 °C. Оказалось, что циклы скольжения актина по миозину в самом деле меняются по скорости в строгом соответствии с ожиданиями — прямо пропорционально росту температуры.

Таким образом, на нижней по отношению к набегающему потоку части крыла мускулы теплее, а потому работают активнее, в то время как верхняя остаётся более прохладной. Разница между этими частями несущей плоскости порождает упругую деформацию, которая помогает мышце крыла начать следующий цикл сокращения или сжатия.

Как отмечают исследователи, выявление этого механизма может оказаться важным для понимания не одного только полёта насекомых, но и вообще локомоции живых существ.

Отчёт об исследовании опубликован в журнале Science.

 


 

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА


 

Прочитано 7610 раз

Авторизуйтесь, чтобы получить возможность оставлять комментарии

Случайные статьи

  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
Предыдущая Следующая

Ренгеновский снимок показал, как антитела седлают вирус гриппа

11-12-2014 Просмотров:5148 Новости Микробиологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Ренгеновский снимок показал, как антитела седлают вирус гриппа

Объединенная группа ученых использовала рентгеновское облучение для того, чтобы выяснить, каким образом антитела прикрепляются к вирусу гриппа H3N2. В группу входили исследователи из Исследовательского центра Скриппса (The Scripps Research Institute),...

Зачем водоросли едят растения

21-11-2012 Просмотров:9918 Новости Ботаники Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Зачем водоросли едят растения

Растения, поедающие растения, — такое возможно на какой-нибудь фантастической планете, в приключенческом романе, в историях про мутантов и экологические катастрофы. Однако статья об этом вышла отнюдь не в развлекательном журнале,...

Разум-2012, человеческий нечеловеческий

25-12-2012 Просмотров:9433 Новости Зоологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Разум-2012, человеческий нечеловеческий

Уходящий год ознаменовался целым рядом заметных открытий в области, которую можно назвать исследованиями разума. Термин этот вряд ли может претендовать на научность. Однако интуитивно понятно, что речь идёт о мышлении,...

Палеонтологи взглянули на Австралию глазами древних птиц

08-10-2013 Просмотров:6219 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Палеонтологи взглянули на Австралию глазами древних птиц

Когда речь заходит о вымерших обитателях Австралии, чаще всего вспоминают мегафауну – гигантских кенгуру, варанов и вомбатов. Однако тщательный анализ множества птичьих костей из пещер Тилаколео позволил ученым по-новому взглянуть...

Самый древний лепидозавр обнаружен в триасе Германии

25-09-2013 Просмотров:6516 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Самый древний лепидозавр обнаружен в триасе Германии

Британские и немецкие палеонтологи сообщили о находке древнейшего представителя клювоголовых – предка современных гаттерий – возрастом 240 млн лет. Это открытие удлиняет историю надотряда Lepidosauria сразу на 13 млн лет и вносит значительные коррективы...

top-iconВверх

© 2009-2019 Мир дикой природы на wwlife.ru. При использование материала, рабочая ссылка на него обязательна.