Полёт насекомых

Как летают насекомые? Рассмотрим разные типы полета.

Получив начальную скорость движения от прыжка или активного полета, насекомое может пролететь некоторое расстояние на распростертых и чуть отведенных назад неподвижных крыльях (рис. 86).

Вы могли видеть, как вспугнутая саранча-кобылка выпры­гивает из травы, с треском разгоняется вперед и вверх, быстро работая крыльями, а затем снижается на неподвижных крыльях и, пролетев 2—3 метра, исчезает в траве.

Набегающий на крыло воздух создает подъемную силу, урав­новешивающую часть силы притяжения Земли, и замедляет падение. Из-за своих малых размеров насекомые не могут пла­нировать долго.

Рис. 86. При планировании крыло насекомого действует также, как крыло самолета, создавая подъемную силу, частично уравновешивающую силу притяжения Земли. Благодаря этому насекомое летит по наклонной линии вперед и вниз

Парение насекомых (рис. 87) возможно в том случае, когда в воз­духе есть восходящие вверх потоки воздуха. Они образу­ются над нагретыми солнцем предметами, а также при столкновении ветра с препятствием — стеной, скалой, опушкой леса. Попав в восходящий поток, насекомое ши­роко раскрывает крылья, и восходящий воздух несет его вверх. Часть подъемной силы воздуха насекомое исполь­зует для движения вперед.

Вы могли видеть, как парит бабочка-чернушка над нагретой солнцем дорогой. Траурница, аполлон, черный парусник и сатурн парят кругами, набирая высоту, затем летят, снижаясь, к другому месту, где есть восходящий поток воздуха, и вновь начинают кружить в нем.

У парителей крылья широкие. Вершина переднего кры­ла вынесена далеко вперед, а на заднем крыле есть длин­ные, направленные назад выросты — стекатели вихревых потоков воздуха. Если присмотреться, то можно увидеть, как парят разнокрылые стрекозы. Задняя пара крыльев у них остается неподвижной, а передняя слегка работает, управляя полетом.

Насекомые пользуются парением, чтобы экономить энергию во время кормовых перемещений и миграций. Последние могут быть протяженными. Так, североамериканская бабочка данаида осенью улетает из Северной Америки до Мексики, а весной возвращается обратно. Бабочки летят огромными стаями и в каждом удобном месте набирают высоту, кружа в восходящих потоках. Среди них встречаются отдельные особи, улетающие за 2800 км и возвращающиеся обратно.

Рис. 87. При парении насекомое использует для набора высоты восходящие потоки воздуха, образующиеся над нагретыми предметами или при набе­гании ветра на препятствие. Для парения нужны большие и широкие крылья, как у некоторых бабочек

При активном машущем линейном полете (рис. 88) крылья насекомого активно работают (машут).

Подобно винту вертолета, они гонят закрученный в коль­цевые вихри воздух назад и вниз. Вследствие этого позади и ниже насекомого воздух уплотнен, а впереди — разрежен. Так создается подъемная сила, уравновешивающая силу притяжения Земли, и сила тяги вперед, уравновешивающая силу сопротив­ления воздуха. Кончик крыла выписывает в воздухе как бы восьмерку, а само крыло перекручивается, образуя винтовую плоскость, необходимую для закручивания вихрей.

Загрузка...

Рис. 88. Силы, действующие на летящую в активном линейном полете скорпионницу и кольцевые вихри, создаваемые работающими крыльями

Крылья начинают гнать воздух вертикально вниз, сила их тяги направлена вверх и уравновешивает силу притяжения Земли. В результате насекомое останавливается и зависает в воздухе, как вер­толет (рис. 89).

Так поступают крупные, питающиеся нектаром бабочки-бражники, сосущие его, не садясь на цветок, который не вы­держал бы их тяжести. В воздухе останавливаются и неко­торые хищники, например, стрекозы, высматривая жертву. У некоторых насекомых, например, поденок, зависание входит в ритуал брачного полета.

Рис. 89. Зависание насекомого в воздухе

У разных видов насекомых форма крыльев и режимы их работы разные, но всегда крыло выписывает восьмерку и перекручивается. Крыло — это рычаг первого рода, и насекомое гребет им, примерно так же, как мы гребем веслом, вставленным в уключину (рис. 90). Материал с сайта http://doklad-referat.com

Если бы мы вошли внутрь крылоносного сегмента — «ма­шинного зала» летящего насекомого, то увидели бы следующую картину. По бокам зала от неподвижного пола к подвижному потолку протянуты две толстые колонны — спинно-брюшные мышцы. Под потолком вдоль зала проходят, как две толстых балки, продольные мышцы. От них пышет жаром — так сильно они разогрелись от работы. Чтобы поднять крылья вверх и отвести их назад, сокращаются спинно-брюшные мышцы. Они тянут потолок (спинку грудного отдела) вниз, а та давит вниз на внутренний кончик крыла. Крыло опирается на боковую стенку (ось вращения рычага), и поэтому его длинный наружный конец поднимается вверх. Продольные мышцы при этом рас­слаблены. Чтобы опустить крыло вниз и вперед, насекомое рас­слабляет спинно-брюшные мышцы и сокращает продольные. Они прогибают потолок вверх, тянут за собой вверх короткое плечо крыла, а длинное плечо опускается вниз.

Крупные бабочки делают около 5 взмахов в секунду, саранча — около 20, бражник — около 50. Их полет ка­жется нам бесшумным. Комнатная муха делает около 100—200 взмахов в секунду, и ее полет временами чуть слышен. При полете насекомого с более частыми взмахами крыльев (например, у пчелы их 200 в секунду), мы слышим жужжание или гудение, а если частота взмахов еще больше (700—1000 в секунду, как у комара), наше ухо слышит высокий тонкий писк или звон. При еще большей частоте взмахов полет становится для нас неслышимым.

Рис. 90. Работа крыльев насекомых во время полета

Вопросы по этому материалу:

• Как осуществляется полет насекомых, названный пла­нированием?

• Какими крыльями должны обладать па­рящие насекомые?

• Как осуществляют насекомые ак­тивный машущий линейный полет?

• Каким образом на­секомые зависают в воздухе, как вертолет?

• От чего зависит тонкий писк комара во время полета?

• Почему крупные бабочки летают бесшумно?

• Сравните полет насекомых и птиц и определите, имеется ли между ними сходство в полете.