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 6908 раз

Авторизуйтесь, чтобы получить возможность оставлять комментарии

Случайные статьи

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

Бактерии (Bacteria)

11-06-2013 Просмотров:22555 Бактерии (Bacteria) Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Бактерии (Bacteria)

Царство: Бактерии (лат. Bacteria) Оглавление 1. Введение 2. Строение бактерий 3. Способы передвижения бактерий и их раздражимость 4. Метаболизм бактерий  5. Размножение и устройство генетического аппарата 6. Клеточная дифференциация  7. Классификация бактерий 8. Происхождение, эволюция, место в развитии жизни на Земле 9. Роль бактерий в природе   1. Введение В...

В конце 2011 года Гольфстрим почему-то сместился на север

15-10-2012 Просмотров:9053 Новости Окенологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

В конце 2011 года Гольфстрим почему-то сместился на север

На встрече с рыбаками Новой Англии, состоявшейся в декабре прошлого года, физические океанографы Глен Гаваркевич и Эл Плюддеман из Океанографического института Вудс-Хоула (США) узнали о необычайно высокой температуре поверхностных вод...

В песках Израиля обнаружен новый крупный вид пауков

12-10-2010 Просмотров:8058 Новости Зоологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

В песках Израиля обнаружен новый крупный вид пауков

В песчаных дюнах Sands of Samar на юге пустыни Арава учёные университета Хайфы-Ораним (University of Haifa-Oranim) обнаружили новый вид пауков, оказавшийся самым большим на Ближнем Востоке. Каким бы отвратительным в человеческом...

Глобальное потепление привело к исчезновению островов в Северном Ледовитом океане

25-11-2016 Просмотров:2691 Новости Окенологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Глобальное потепление привело к исчезновению островов в Северном Ледовитом океане

Исчезновение островов и береговая эрозия свидетельствуют о глобальном потеплении. Арктический островОб этом сообщил исследователь Арктики, профессор Томского политехнического университета (ТПУ), заведующий лабораторией арктических исследований в Тихоокеанском океанологическом институте ДВО РАН Игорь...

Птицы различают гораздо больше цветов, чем у них есть

25-06-2011 Просмотров:6419 Новости Зоологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Птицы различают гораздо больше цветов, чем у них есть

Расцветка оперения птиц поражает своим разнообразием и яркостью. Но, как оказалось, птичий глаз способен различить на треть больше цветов и оттенков.  Ученые предполагают, что в будущем окраска птиц станет еще...

top-iconВверх

© 2009-2018 Мир дикой природы на wwlife.ru. При использование материала, рабочая ссылка на него обязательна.