Крилечками, що закручуються, перетворили медоносних бджіл на плавців

Рух медоносної бджоли по воді забезпечують удари крильців, які регулюють рівень води під комахою і утворюють білатерально симетричні хвилі з боків тіла. Це з'ясували американські вчені, які кидали бджіл у воду, а потім стежили за тим, як вони пливуть. Механізм, який бджоли використовують для пересування у воді, раніше не був описаний ні для однієї іншої комахи, і, мабуть, унікальний, пишуть вчені в.


На відміну від багатьох комах, які можуть просто бігати по воді (наприклад, козявки глашинкові), медоносні бджоли в пересуванні по водній гладі не такі ефективні. Поверхневого натягнення води недостатньо, щоб утримати бджолу, а кут змочування бджолиних крильців досить низький (від 85 до 102 градусів), через що вони сильно намокають, і комахи не можуть їх підняти над поверхнею води. Рухаються бджоли по воді, тому, греблячи крильцями.


Через це швидкість бджіл на водній поверхні не перевищує пари сантиметрів на секунду, а триматися на плаву вони можуть приблизно від двох до п'яти хвилин, оскільки помахи мокрими крилами (з урахуванням гідродинамічного опору) важко даються комахи. Проте, зазвичай цього достатньо, щоб подолати кілька метрів - наприклад, якщо необхідно дістатися до берега. Тому механізм, який бджоли використовують при русі крил на поверхні води, мабуть, досить добре біомеханічно продуманий - навіть незважаючи на свою уявну неефективність.

Вивчити його докладніше вирішили Кріс Ро (Chris Roh) і Мортеза Гаріб (Morteza Gharib) з Каліфорнійського технологічного інституту. Вони поміщали бджіл у пластикову трубку, яку мали вертикально над поверхнею води, а потім стукали по ній, провокуючи падіння на брюшко (тих, хто падав на спинку або на бік, з експерименту виключали). Рухи комах на воді записували, підсвічуючи їх тільця і саму воду так, щоб на відео була видна їх тінь і структура отриманого хвильового візерунка.

На воді бджоли рухалися зі швидкістю 1,4-4,3 сантиметра в секунду - приблизно в 100 разів повільніше, ніж по повітрю. На відміну від польоту, рухи крил бджоли під час плавання по воді були сильно обмежені як по амплітуді (10 градусів проти звичних для польоту 120), так і по частоті (менше 100 герц проти 200-250 при польоті).

За рахунок того, що внутрішня частина крильця стикається з водою і намокає, а зовнішня - розташовується над водою і залишається сухою, рух бджоли по воді забезпечуються ударами крил по поверхні. Візерунок хвиль від ударів крильцями інтерферований і білатерально симетричний по боках, а спереду бджоли хвиля відсутня - це означає, що удари крильців по воді повинні забезпечувати рух тіла бджоли вперед.

При цьому бджоли не просто б'ють крильцями по воді: для забезпечення достатнього імпульсу на початку руху бджола вигинає крила назад під кутом в 30 градусів, що надає їй прискорення, а потім - вигинає їх вперед. Такий механізм руху крильців підтвердила механічна модель: під час першої фази рівень води над крилом бджоли піднімається, а потім, під час другої фази, - опускається, через що потік води забезпечують бджоле достатню тягу - з силою приблизно 20 мікроньютонів.

Сили, яку бджоли використовують для пересування по воді, недостатньо для того, щоб відштовхнутися від її поверхні і полетіти, але, мабуть, достатньо, щоб комаха змогла рухатися вперед. За словами авторів, механізм, який бджоли використовують для пересування по поверхні води, раніше не був описаний ні для однієї іншої комахи: більшість з них для пересування по воді користуються супергідрофобними ногами.


Комахи - не єдині, кому доводиться переміщатися по воді. Робити це потрібно, наприклад, будинковим гекконам, а для того, щоб вода утримувала їх вагу, вони користуються її поверхневим натягненням, швидкими ударами ніг і трохи - своєю супергідрофобною лускою.

COM_SPPAGEBUILDER_NO_ITEMS_FOUND