28.10 - 07:35

Сальто и вытянутые ноги помогли мухе сесть на потолок


 

Американские физики подробно описали новый способ приземления мух на потолок. Выяснилось, что черноголовая синяя муха (Calliphora vomitoria) приземляется вверх ногами в четыре этапа, один из которых — переворот в воздухе. Момент начала переворота насекомое выбирает на основе зрительных стимулов, а потом с помощью них же подстраивает длину необходимого дошагивания или поворота после приземления, пишут ученые в Science Advances.

Умение приземляться на потолок — одна из удивительных особенностей многих насекомых. Казалось бы, только что муха нормально летела ногами вниз, а спустя какие-то доли секунды она уже оказывается сидящей вверх ногами на потолке. Вопрос, что происходит с животным за эти доли секунды, и в какой момент изменяется положение его тела: еще в воздухе, или непосредственно в момент приземления — беспокоил ученых довольно долго, и до сих пор это явление изучено не до конца.

Известно, что мухам прицепиться к потолку помогают пульвиллы — специальные подушечки-присоски на кончике вытягивающихся ног, которые прилипают к поверхности. Благодаря им насекомым даже необязательно полностью переворачивать тело перед приземлением на потолок. Некоторые из насекомых (как, например, комнатная муха Musca domestica) делают только полоборота, а остальную часть приземления «дорабатывают» ногами, иногда делая дополнительный шаг или доворачиваясь относительно вертикальной оси. А вот дрозофила перед приземлением на потолок вообще не вращается — ей оказывается достаточно замедлиться.

Несмотря на то, что многие особенности приземления насекомых на потолок описаны, далеко не все способы переворота известны, а те, которое известны, изучены не слишком детально. Так, американские биофизики под руководством Бо Чэна (Bo Cheng) из Университета штата Пенсильвания обнаружили, что этот процесс может быть значительно сложнее, чем считалось. С помощью видеографа ученые внимательно изучили, какие маневры при приземлении на потолок совершает черноголовая синяя муха (Calliphora vomitoria) — фиксировались движение крыльев, ног и положение тела в процессе приземления. Также авторы работы следили за зрительными стимулами, на которые реагирует насекомое, — в частности скоростью увеличения изображения приближающейся поверхности на сетчатке во время движения вверх, по ней животное может оценить примерное время до возможного столкновения.

Выяснилось, что приземление на потолок у этой мухи происходит в четыре стадии. Сначала насекомое резко ускоряется вверх, после этого происходит переворот тела (полный или частичный), затем животное вытягивает ноги и цепляется ими за потолок, а в конце — доворачивает свое тело относительно ног, уже жестко прикрепленных к поверхности. Весь процесс занимает около 60 миллисекунд и примерно 10 взмахов крыльев. Стадия самого переворота занимает от четырех до восьми взмахов с частотой около 170 Герц.

Авторы работы отмечают, что и скорость (как вертикальная, так и горизонтальная), углы поворота тела и частота взмахов отличаются от попытки к попытке. При этом далеко не все из них приводят к успешной посадке. Кроме того, ученые выделили несколько закономерностей при маневрировании. В частности, чем ниже при приземлении вертикальная скорость и выше — горизонтальная, тем меньшая степень переворота нужна для успешного приземления. Интересно, что степень разворота в долях от единицы примерно соответствует вертикальной скорости в метрах в секунду: если муха замедлилась до 0,5 метров в секунду, то, чтобы сесть на потолок, ей достаточно совершить половину разворота, то есть повернуться на 90 градусов.
Кроме того, биофизики постарались определить, в какой момент насекомое начинает свой маневр. Cтатистический анализ данных показал, что сигналом к началу процедуры приземления с переворотом становится пороговое значение скорости увеличения изображения потолка на сетчатке. Зрительными стимулами также определяется необходимость в довороте тела после приземления и дополнительных движениях тела и ног.

По словам авторов работы, одна из областей, в которых полученные данные могут оказаться полезными, — это разработка летающих роботов. При этом часто ученые используют и обратную взаимосвязь, измеряя полетные характеристики небольших роботов для изучения маневрирования насекомых. Например, нидерландским ученым удалось таким образом подтвердить механизм резкого разворота дрозофил. Кроме наблюдения за самим насекомыми и их роботизированными моделями, для исследования полета животных часто используют и компьютерное моделирование: например, с помощью него физики показали, за счет чего полет шмеля оказывается устойчивым к турбулентным вихрям в воздушном потоке.

Александр Дубов

nplus1.ru

Ключевые слова:
Читайте также:

Банановая кожура признана лучшим «убийцей» онкологии

Сырая кожура плотная, а потому назван рецепт коктейля и печенья на её основе.
Подробнее »»

Самостоятельная настройка активности мозга в альфа-диапазоне улучшила внимание

Ученые из Массачусетского технологического института научили участников эксперимента регулировать активность теменной доли правого или левого полушария в альфа-диапазоне.
Подробнее »»

Поликистоз яичников: симптомы, причины, лечение

Бесплодие – одно из осложнений синдрома поликистозных яичников
Подробнее »»

Как понять, что кожа обезвожена 

Обезвоженная кожа — частая проблема, с которой сталкиваются практически все женщины. Обезвоженная кожа быстрее стареет и плохо воспринимает антивозрастной уход. Почему кожа становится такой и что с этим делать?
Подробнее »»

«Зацелую до смерти»: чем может быть опасно агрессивное умиление

Порой смотришь на своего ребенка и понимаешь: хочется его «съесть».
Подробнее »»

Читайте также:
06.12 - 20:56

Опасные бактерии общаются друг с другом

Таким образом эти патогены избегают пагубного для них воздействия антибиотиков. На основе этого открытия ученые хотят усовершенствовать антибактериальные лекарства.
Подробнее »»

06.12 - 19:44

Первая помощь при инсульте: что важно сделать до приезда скорой

Что категорически нельзя делать при инсульте
Подробнее »»

06.12 - 18:43

Как рассказать партнеру о сексуальных фантазиях 

Далеко не всегда в парах бывают свободные сексуальные отношения. Многие могут стесняться выражать свои чувства и желания, даже будучи уже длительное время в отношениях.
Подробнее »»

06.12 - 17:31

Сотрясение меняет способ передачи информации в головном мозге

Сильный удар по голове может заставить мозг буквально «подпрыгивать» внутри черепа.
Подробнее »»

06.12 - 16:53

Диетолог сообщила о схеме здорового питания на день

По мнению диетолога Ольги Григорьян, в ежедневном питании обязательно должны присутствовать животные источники белка.
Подробнее »»

06.12 - 15:41

Простуда: как не заболеть повторно

Что надо делать в холодное время года, чтобы насморк, кашель, першение в горле не стали постоянными спутниками
Подробнее »»

06.12 - 14:41

10 вопросов, которые бесят любую женщину 

Большинство женщин — творенья чувствительные и нежные. И бестактные вопросы способны выбить их из колеи. Каких вопросов стоит избегать, чтобы не доводить до белого каления женщин?
Подробнее »»

06.12 - 13:29

Что едят люди, которые редко болеют: 7 секретов здоровья

Даже в сезон ОРВИ всегда есть группа людей, которые болеют реже других.
Подробнее »»

06.12 - 12:35

Популярное окрашивание из 90-х снова вошло в моду

Эпоха девяностых годов сейчас на самом пике – не только на мировых подиумах, но и в салонах красоты.
Подробнее »»

06.12 - 11:32

Тренды пластических операций: на каких звезд хотят быть похожими люди

Постепенно исчезает тренд на силиконовые формы
Подробнее »»

06.12 - 10:39

Стало известно, какая часть груди больше всего привлекает внимание

Польские ученые в области пластической хирургии методом отслеживания смогли установить, какая самая привлекательная часть женской груди, сообщает PRIMPRESS со ссылкой на Британский исследовательский институт.
Подробнее »»

06.12 - 09:27

Неправильное питание может привести к инвалидности

В нашей стране более половины заболеваний, приводящих к инвалидности, связаны с нарушением режима питания и дисбалансом структуры продуктового набора.
Подробнее »»

06.12 - 08:29

Сыновья «возрастных» матерей подвержены болезням сердца

Мальчики, которые появляются на свет у немолодых матерей, отличаются повышенной подверженностью болезням сердца.
Подробнее »»

06.12 - 07:28

Узловой зоб: как вылечить с помощью йода

В каких случаях нужна операция на щитовидной железе
Подробнее »»

06.12 - 06:37

Как вести себя на утро после бурного корпоратива

Грядет череда корпоративов и лучше быть заранее готовой к ситуациям, которые могут на них произойти.
Подробнее »»


Загрузка...
Loading...

Справочная информация

Загрузка...