組織の薄い翼を持った蝶のように壊れやすい生き物が、どういうわけか嵐や強風を乗り越えて大陸横断飛行をすることができるのは驚くべきことです 私たちは彼らを羨ましがっていました。おそらく、彼らが飛ぶことができ、飛べないことに気付いた瞬間からです。彼らには翼があり、私たちにはありませんでした。そして、それをこするために、母なる自然は、昆虫と鳥が異なる方法で空中に飛ぶことを可能にする、同じように独創的であるとしても、2つの完全に異なる翼のデザインと飛行技術を発見しました。ここでは、昆虫の翅が何でできているか、そしてそれらがどのように機能するかを見ていきます。
昆虫の翅は2層のキチンでできており、柔軟性があり、弾力性があり、丈夫で、一緒に挟まれています。これは、昆虫の外骨格を構成するのと同じ物質です。それらは、ハエやトンボの羽のようにセロハンのように虹色に透明でキラリと光る場合もあれば、蝶のように華やかに色付けされてパターン化されている場合もあります。彼らは薄っぺらに見え、ねじれたり回転したりするととても壊れやすいように見えますが、それは単なる幻想です。1秒間に250回ビートし、1回のビートごとに軸を中心にねじって回転し、猛烈な小さな竜巻(渦)を作成して放出します。 NS。構造的な強さは静脈の透かし彫りによって供給され(パターンは各昆虫種に固有です)、翼のほとんどが死んでいる間、生きていて敏感ないくつかの神経終末があります。静止しているときは、通常の翼のようには見えません。平らな平面です。しかし、動き出すと、翼の形を取り、本質的に最も非空気力学的に見える生き物を地面から離して空中に飛ばすのに必要な揚力を提供します。
ほとんどの昆虫は1対の羽を持っていますが、多くの昆虫は2対を持っていることから始めました。トンボのようないくつかの古代の伝統主義者は今でもそうしています。カブトムシの一族では、一対の前翅が鞘翅と呼ばれるカラフルな翼の覆いに進化し、昆虫が飛ぶときに持ち上げられます。それらはまた少しの上昇に貢献します。他では、真のハエのように、後部の翼は、飛行中の安定性を提供するホールターとして知られているずんぐりしたノブに進化しました。蝶、ミツバチ、ハチなどのいくつかの4羽の昆虫は、飛行中に後羽と前羽を引っ掛けたり取り付けたりして、1つのペアとして機能します。昆虫の飛行は非常に複雑で、私たちがそれを理解し始める前に非常に長い間私たちを混乱させてきました。
おそらく、それを説明する最も簡単な方法は、昆虫がヘリコプターとほとんど同じ方法で飛ぶことです。つまり、昆虫の下に空気を吹き付けて、昆虫から空気を吹き飛ばし、揚力と推進力を提供します。ヘリコプターは、揚力と推進力の正しい組み合わせを実現するために機首を下向きに傾けますが(ベーンが正しく角度を付けられるように)、昆虫は、翼のビートごとに8の字のように翼を軸の周りにねじることによってこれを実現します。これらのかさばる、脚の長い小さな生き物が離陸して飛ぶには、猛烈な量のエネルギーが必要です。これは、昆虫の胸部の巨大な筋肉によって提供されます。ここでも、2つの異なるシステムが機能しています。
トンボのような4羽の昆虫は、羽ごとに1対の飛翔筋を持っており、独創的なヒンジ機構を介して羽を直接操作します。一方の筋は上向きのストロークを担当し、もう一方は下向きのストロークを担当します。筋肉は胸部に垂直に配置され、上から翼の付け根にヒンジで固定されています。各翼には独自の筋肉のセットがあるため、他の翼とは独立して鼓動することができ、昆虫が驚くべき飛行操作を行うことができます。反対に、トンボは1秒あたり約25ビートを超えて翼を打つことはできませんが、これは空中性能にまったく影響を与えないようです。また、翼が3つしかない場合でも完全に快適に飛ぶことができます。ミツバチやハチのような昆虫は、水平方向と垂直方向に胸部に接続されている2対の間接飛行筋を持ち、それらの翼は胸部の側面に取り付けられています。垂直筋の収縮により胸部の上部が下に引っ張られ、その側面が膨らんで翼が上に移動し、水平筋の収縮により胸部の屋根が上にアーチ状になり、翼が下に移動します。このシステムは非常に活用されているため、胸部の小さな動きが比較的大きな翼の動きをもたらし、胸部と翼の間で動作する驚くべきクリックメカニズム(電灯スイッチのスナップオン/オフのような)が翼の鼓動。
伸ばされた後に自動的に収縮する線維筋と呼ばれる独特の活動亢進した筋肉組織は、中枢神経系からのインパルスが停止した後も翼への電力供給が十分に継続することを保証します。したがって、筋肉は、神経系が命令できるよりもはるかに速く収縮および弛緩することができ、毎秒250ビートの翼のうなり周波数を可能にします。さらに、翼がねじれて回転することを可能にする他のいくつかの付属の筋肉があり、昆虫の操縦を非常にまばゆいばかりに可能にします—そしてハエが天井に逆さまに着陸するのを可能にします!ほとんどのエンジンと同様に、昆虫の飛行モーターも機能する前にウォームアップする必要があります。一部の昆虫は、動作温度(30の間)を達成するために、これらを振動させながら翼を筋肉から切り離す(または単に翼を震わせる)ことができます。および摂氏40度)。これが、通常、凍えるような冬の日に昆虫が飛ぶことがない理由です。
薄葉紙の薄い羽を持った蝶のように壊れやすい生き物が、途中で嵐や強風を乗り越えて大陸横断飛行をすることができると考えるのは本当に驚くべきことです。そのぎくしゃくしたヨーヨーの飛行パターンで、風に吹かれた花にこんなに正確に着陸する方法を想像するのは十分に難しいです(ヘリコプターをボブのザルガイの殻のボートに着陸させるように!)。または、その厄介なイエバエがフライスワッターを簡単に回避し、顔の前で生意気にズームし、天井に逆さまに着陸する前に4倍のバックフリップを行う方法。
あなたはそれに完璧な10を与えることができるだけです。