16:23
Comentarii Adauga Comentariu

_ Stilul de zbor inedit care îi ajută pe cei mai mici gândaci să exceleze

_ Noul stil de zbor care îi ajută pe cei mai mici gândaci să exceleze

O echipă internațională de cercetători descrie în detaliu mecanismele zborului extraordinar de rapid al celor mai mici insecte libere, gândacii din familia aripioarelor (Ptiliidae). Echipa include membri și un student ai Universității de Stat din Moscova Lomonosov (Rusia) și membri ai Skoltech (Rusia), Universitatea din Rostock (Germania), Institutul de Tehnologie din Tokyo (Japonia) și Universitatea Chiba (Japonia). Efortul este condus de Alexey Polilov, șeful Departamentului de Entomologie, Facultatea de Biologie, Universitatea de Stat din Moscova Lomonosov. Rezultatele studiului au fost publicate în Nature.

Cele mai mici insecte zburătoare au aripi cu peri deosebite, o afecțiune cunoscută sub numele de ptiloptery, care a evoluat independent în timpul miniaturizării în mai multe linii de insecte. Animalele zburătoare mai mici zboară în general la viteze mai mici decât cele mai mari, dar măsurătorile recente efectuate de membrii aceleiași echipe au arătat că gândacii din familia Ptiliidae, care include cele mai mici insecte libere (neparazitare), zboară la fel de repede ca rudele lor. sunt de trei ori mai mari. Lucrarea Nature descrie în detaliu stilul particular de zbor ptiliid și arată cum aceste aripi cu peri, a căror masă este mult mai mică decât cea a aripilor membranoase de aceeași dimensiune, funcționează eficient la astfel de insecte minuscule, pentru care, ca urmare a lor. mărimea, forțele de frecare vâscoasă sunt de același ordin de mărime ca forțele de inerție. Acest lucru face ca zborul batut al insectelor studiate să fie oarecum asemănător cu tipul de înot cu vâslă găsit la unele dintre crustaceele acvatice mai mici, cum ar fi Cladocera sau Anostraca.

Echipa din spatele studiului investighează zborul microinsectelor și a demonstrat recent că este nu numai mai ciudat, ci și mai eficient decât se credea anterior. Scopul acestei lucrări este de a arunca mai multă lumină asupra miniaturizării (tendința evolutivă spre diminuare extremă), care a avut loc în mod independent la mai multe grupuri de insecte. Ca urmare a miniaturizării, printre gândaci, viespi și alte insecte există specii în care adultul are mai puțin de 0,5 mm lungime, adică chiar mai mic decât unii protisti unicelulari, cum ar fi Amoeba proteus. În ciuda dimensiunilor lor extrem de mici, aceste insecte minuscule sunt animale multicelulare capabile de un comportament avansat și de mișcări complexe, inclusiv cele care permit celor mai multe dintre ele să zboare.

Efectele miniaturizării asupra structurii și funcțiilor sistemelor corpului rămân în continuare. prost inteles. Investigând această problemă, echipa a descoperit recent că gândacii cu aripioare miniaturale (reprezentanți ai familiei Ptiliidae) zboară la fel de repede ca reprezentanții mult mai mari ai familiilor de gândaci înrudite. Accelerațiile maxime ale acestora sunt, de asemenea, surprinzător de mari, iar în ceea ce privește numărul de dimensiuni ale corpului acoperite în zbor pe secundă, acestea depășesc toate animalele pentru care acest parametru a fost măsurat până în prezent. Dar mecanismul zborului lor a rămas necunoscut.

Studiul combină metode morfologice moderne, reconstrucții tridimensionale ale mișcării părților corpului în zbor și noi abordări în aerodinamica computațională. Toate aceste metodologii împreună au dezvăluit mecanismul de zbor care îi ajută pe cei mai mici gândaci să exceleze la zbor. Acest mecanism a fost studiat folosind exemplul unuia dintre cei mai mici gândaci, Paratuposa placentis, a cărui lungime a corpului adult este mai mică de 0,4 mm. Se arată că zborul surprinzător de eficient al acestor gândaci este facilitat de următoarele adaptări. În primul rând, aripile lor sunt extrem de ușoare, deoarece, spre deosebire de aripile gândacilor mari, aceștia au o lamă de aripă foarte îngustă, cu un evantai de peri periferici lungi (o afecțiune cunoscută sub numele de ptiloptery, care înseamnă aripă asemănătoare unei pene).

În plus, la cei mai mici gândaci, acești peri sunt acoperiți cu excrescențe (făcând perii ca o perie), care fac aripa și mai ușoară, fără a o face mult mai permeabilă la aer. În al doilea rând, acești gândaci au un stil de zbor necunoscut anterior și descris pentru prima dată în această lucrare. Ca și la alți gândaci zburători, Paratuposa placentis își folosește pentru zbor aripile posterioare, care în repaus sunt pliate sub elitrele rigide (aripile anterioare modificate). Aripile posterioare cu peri se deplasează de-a lungul unei traiectorii neobișnuite, în formă de opt lat, și fac mișcări de vâslă alternând cu palme atât deasupra, cât și dedesubtul corpului gândacului.

Gândacii studiati au fost capturați în Vietnam. Au fost plasați într-o cameră transparentă, unde zborul lor a fost filmat cu două camere video de mare viteză. Din înregistrările video, a fost produsă o reconstrucție tridimensională a mișcărilor aripilor, elitrelor și corpului, ceea ce a făcut posibilă efectuarea de calcule aerodinamice precise folosind un software special. Structura aripilor a fost studiată folosind microscoape cu scanare electronică și laser confocale. Un astfel de studiu cuprinzător a permis prima descriere și analiză detaliată a mecanismului de zbor pentru o microinsectă.

Pentru insecte la fel de mici precum gândacii, forțele de frecare vâscoasă sunt destul de mari în raport cu forțele inerțiale și greutatea. a corpului și a anumitor părți ale corpului acestor insecte. Drept urmare, în timpul zborului, aerul se lipește de perii periferici ai aripilor din cauza frecării vâscoase mari și închide golurile dintre ei, trecând abia printre peri. Fiind mult mai ușoară (și astfel supusă unor forțe de inerție mult mai mici) decât o aripă membranoasă de aceeași dimensiune, aripa cu peri se îndreaptă aproape la fel de bine, fără a lăsa mult aer să treacă, ca o pana de pasăre. Totodată, în asemenea condiții, portanța generată de aripă este insuficientă pentru a susține greutatea corporală. Acesta este motivul pentru care o parte considerabilă a forțelor aerodinamice create de micuțul gândac în zbor se datorează rezistenței aripilor sale care se mișcă la unghiuri mari de atac. Acest stil de zbor este în multe privințe similar cu tipul de înot cu vâsle întâlnit la unele crustacee, cum ar fi Cladocera sau Anostraca (care înoată folosind antenele lor ramificate și, respectiv, picioarele ramificate): Aripile fac mișcări de vâslă, apoi se prăbușesc și revin la poziţia lor iniţială pentru următorul curs. Elitrele gândacilor ptiliid se mișcă mult mai viguros, cu o amplitudine unghiulară mai mare, decât la majoritatea gândacilor mai mari. În lucrare se arată că deplasarea în acest fel a elitrelor servește ca frâne inerțiale, prevenind corpul de la prea multă oscilație care altfel ar rezulta din mișcarea aripilor în modul particular descris mai sus.

Echipa plănuiește acum. pentru a studia zborul altor insecte miniaturale la fel de detaliat. Această lucrare a început deja cu unele astfel de insecte, folosind același set de metode. Aparatul aripilor multor alte insecte minuscule este aranjat oarecum diferit, deoarece miniaturizarea lor a avut loc independent. Prin urmare, cercetările suplimentare sunt de așteptat să dezvăluie mai multe secrete ale zborului unor astfel de insecte. Studierea aerodinamicii aripilor miniaturale cu peri este un obiectiv important, deoarece condițiile de curgere similare sunt tipice pentru multe lucruri în miniatură, atât naturale, cât și artificiale. Noile cunoștințe despre zborul microinsectelor ajută la o mai bună înțelegere a biologiei, potențialului lor de dispersie și a rolurilor în ecosisteme. În plus, principiile zborului insectelor sunt deja folosite de ingineri în proiectarea de microvehicule aeriene experimentale fără pilot. Miniaturizarea este o tendință larg răspândită nu numai în evoluția anumitor grupuri de animale, ci și în dezvoltarea tehnologiei, iar în viitorul îndepărtat, cunoștințele despre zborul microinsectelor pot ajuta inginerii să creeze dispozitive zburătoare la fel de mici precum cele mai mici insecte zburătoare - sau cel puțin la fel de mici ca unele dintre microinsectele mai mari.

„Pentru a studia aerodinamica insectelor miniaturale, ne-am bazat pe tehnici de calcul specializate. În mod tradițional, există două abordări computaționale distincte în acest sens. Prima este folosită pentru modelarea animalelor mari zburătoare și acvatice, iar a doua se aplică Mișcarea aerului în apropierea unui periu individual al unei aripi asemănătoare penelor este extrem de vâscoasă, la fel ca mișcarea lichidului în apropierea unui flagel. Totuși, la scara corpului insectei, mișcarea aerului este în mare măsură determinată de forțele de inerție. dificultatea constă în faptul că diametrul perilor este de sute de ori mai mic decât lungimea corpului. Pentru a rezolva acest lucru, am dezvoltat un algoritm adaptiv capabil să descrie mișcarea la scări atât de diferite în detaliu și cu o precizie arbitrară. Credem că se poate dovedi util pentru abordarea o gamă largă de probleme care necesită modelare pe mai multe scară”, a adăugat coautorul studiului, profesorul asistent Skoltech Dmitry Kolomenskiy.


(Fluierul)


Linkul direct catre Petitie

CEREM NATIONALIZAREA TUTUROR RESURSELOR NATURALE ALE ROMANIEI ! - Initiativa Legislativa care are nevoie de 500.000 de semnaturi - Semneaza si tu !

Comentarii:


Adauga Comentariu



Citiți și cele mai căutate articole de pe Fluierul:

_ George Soros, discurs dur la adresa Angelei Merkel. Miliardarul o laudă în schimb pe Ursula von der Leyen

_ Atac armat la un liceu din SUA: un băiat de 18 ani a ucis cel puțin 21 de persoane. Bunica lui a produs un alt carnagiu/Video

_ Adevărul despre ajutoarele de 40 de miliarde de dolari cheltuite aparent pentru a �narma Ucraina

_ Fostul secretar de presă al Casei Albe, Sarah Huckabee Sanders, a c�știgat cursa pentru guvernatorul GOP din Arkansas �n alunecare de teren

_ Jena Sims ne împărtășește fotografii de întoarcere din escapada ei de burlac în Aruba

_ Evaluarea brutală a lui Shane Flanagan cu privire la locul în care se află fiul său, Kyle, care face jocul în cariera sa de fotbalist

_ Biden dezvăluie producătorii de arme și deplânge copiii care mor „ca și cum ar fi pe un câmp de luptă” după împușcătura din Texas

_ Ingrid Seaburn vorbește despre tratamentele pe care le folosește pe pielea Deltei Goodrem

_ CBS renunță la finalul sezonului serialului TV FBI după împușcăturile în masă din școala elementară din Texas

_ 25 mai, termen limită pentru depunerea Declaraţiei unice

_ Prima imagine cu autorul atacului armat de la şcoala din Texas. Este cel mai tragic eveniment de la masacrul de la Sandy Hook din 2012

_ Federali: irakienii care locuiesc în Ohio au complotat asasinarea lui George W. Bush

_ Ingrid Seaburn vorbește despre tratamentele pe care le folosește pe pielea Deltei Goodrem

_ Un complot răvășit, care prezintă o magazie și o grămadă de bețe, câștigă premiul I la Chelsea Flower Show

_ Arsenal „dorește să-l semneze pe atacantul lui Napoli Victor Osimhen, precum și pe Gabriel Jesus de la Manchester City”

_ Astronaut: Războiul din Ucraina e vizibil cu ochiul liber din spațiu

_ Purtătorul de cuvânt al USR: 'Vila Brătienilor a fost mânjită cu noroi de politicienii vremurilor noastre'

_ Imaginile de la Partygate de la fotografi oficiali „vor fi dezvăluite astăzi”, în timp ce Boris se pregătește pentru raport

_ Fondurile de pensii care administrează Pilonul II expuse puternic pe Rusia. Riscă să piardă plasamente de peste 1 miliard de lei

_ FBI a dejucat un complot de asasinare a fostului preşedinte George W. Bush. Tentativa de asasinare era coordonată de un cetăţean irakian

_ Karl Stefanovic glumește deschis despre emisiunea de astăzi că se află în spatele lui Sunrise în rating

_ Tommy Little face o glumă grosolană în timpul spectacolului de standup, în timp ce o femeie de 46 de ani flirtează cu el

_ Vernon Jones �nchide diferența față de Mike Collins �n cursa primară din districtul 10 din GA � Mike Collins a trimis pliante �n care �l �nfățișează pe Jones ca un violator

_ Ion Cristoiu: Ca şi politicienii de azi, personajele lui Caragiale din mahala sînt obsedate de imaginea lor publică

_ Openul Francez: Tsitsipas, Medvedev ajung în turul doi

_ Jada Pinkett Smith discută despre „fetița îngrozită de sub” exteriorul ei „puternic”.

_ Finalul sezonului FBI este retras de CBS în urma împușcăturii în masă a școlii elementare din Texas

_ FOTO: Fată dispărută, de 10 ani, despre care se teme că va fi victima masacrului școlii primare din Texas

_ Aceste imagini scurse care dezvăluie tratamentul asupra musulmanilor uiguri vor trage în sfârșit Beijingul la răspundere?

_ Doar regina fanilor Anna Paul, 23 de ani, recunoaște adevărul despre operațiile ei estetice

_ O femeie din Adelaide își cumpără casa copilăriei din Para Vista la o licitație „emoționantă” weekendul trecut

_ Dreamtime AFL: Fanii fotbalului ar fi atacat cu un didgeridoo în afara Melbourne Cricket Ground

_ Michelle Heaton și Daisy Lowe participă la proiecția The Flight Attendant

_ Trăgătorii ACTIVE au ucis anul trecut cel puțin 103 americani și au lăsat alți 140 răniți, arată noile date FBI

_ HOROSCOP 25 mai. Marte intră în Berbec. Zodiile, mai curajoase, dar mai predispuse la riscuri inutile

_ Esther Rantzen le spune miniștrilor pensionarii nu ar trebui să folosească aplicații pentru a plăti parcarea

_ Curtea de Apel stabilește că membrii Congresului �insurecționiști� pot fi excluși din funcție �n cazul Cawthorn

_ Elsa Pataky arată plină de farmec într-un costum cu pantaloni bej în timp ce iese la Sydney pentru a promova un nou film

_ Sondaj BCE: Una din zece gospodării din zona euro deține acum criptomonede

_ Ellen DeGeneres „pleacă în vacanță în Africa cu Portia de Rossi” în timp ce începe „o pauză în carieră”

_ ABBA dezvăluie că nu se vor reuni din nou, deoarece Bjorn își amintește că a vizionat concertul lor digital cu fanii

_ Franţa speră că UE va ajunge la un acord pentru oprirea importurilor de petrol din Rusia

_ Kelly Clarkson este radiată când îi aduce pe River, în vârstă de șapte ani, și pe Remington, în vârstă de șase ani, la Legoland

_ Numărul morților din școala elementară din Texas crește la 18 copii

_ "Destul e destul!" � Kamala Harris cere controlul armelor �n urma unei �mpușcături mortale �n masă la școala elementară din Texas (VIDEO)

_ Fostul star al Demons, Brock McLean, dezvăluie că a folosit cocaină și ecstasy pentru a umple golul rămas în urmă

_ Colapsul dinastiei Bush: Ken Paxton �l �nvinge pe George P. Bush �n cursa procurorului general din Texas,

_ Șeful ONU pentru drepturi vizitează China, deoarece fișierele scurse arată abuzuri asupra musulmanilor uiguri

_ Navele rusești „se încarcă cu cereale ucrainene furate” pe fondul avertismentelor privind „problemă uriașă a migrației”

_ Selena Gomez face să ia cumpărături din Malibu... după ce a vorbit despre sănătatea mintală

_ Coreea de Nord a lansat trei rachete balistice la doar câteva ore după ce preşedintele american Joe Biden a părăsit regiunea

_ George Soros, despre războiul din Ucraina: Ar putea fi începutul celui de-al Treilea Război Mondial

_ Efect de domino pe bursă: Scăderi masive pentru Snap, Facebook, Twitter și Google. Vin vremuri grele pentru industria de publicitate digitală

_ Superfan Melanie Persson este eliminată din MasterChef Australia

_ Selena Gomez face să cumpere cumpărături din Malibu... după ce a vorbit despre sănătatea mintală

_ Ucrainenii admit că situația în Donbas e cumplită. Retragere generalizată pentru `regrupare`. Orașele strategice Svitlodarsk și Lyman au fost luate de ruși

_ Fostul star de la Demons, Brock McLean, dezvăluie că a folosit cocaină și ecstasy pentru a umple golul rămas în urmă

_ Europa şi criza din Ucraina

_ Rep. GOP Marjorie Taylor Greene c�știgă primarul GOP �n Georgia

_ Utilizatorii de Twitter numesc porțiile de paste la nunta lui Kourtney Kardashian cel mai trist lucru pe care l-au văzut vreodată


Pag.1 Pag.2 Pag.3 Pag.4 Pag.5 Pag.6 Pag.7
Pag.8 Pag.9 Pag.10 Pag.11

Nr. de articole la aceasta sectiune: 603, afisate in 11 pagini.



ieri 07:13