Разворот дрозофилы. Ученые изучают тайну полета (видео)
Ученые из Корнеллского университета США выяснили, как дрозофилам удается выполнять быстрые и резкие развороты в воздухе. На одну секунду полета плодовой мушки приходится несколько сотен взмахов крыльев, которые перемещаются примерно так же, как весла гребца. В процессе движения крылья поворачиваются относительно продольной оси, занимая различные положения при смещении вперед и назад.
Для того чтобы рассмотреть фазы полета насекомого, авторы поместили некоторое число мушек в коробку, подсвеченную с трех сторон. В момент попадания дрозофилы в центр коробки включались три камеры, снимавшие силуэты насекомого на стенках со скоростью в 8 тысяч кадров в секунду. Разработанная учеными компьютерная программа реконструировала полет, преобразуя массив полученных "двумерных" данных.
Одновременно с включением камер на стенку коробки проецировалась вращающаяся фигура, при виде которой мухи делали резкий разворот. "Дрозофилы замечают ее и чувствуют что-то вроде головокружения, — комментирует один из авторов Аттила Бергу. — А это, как показывает практика, вполне надежный способ заставить их развернуться". Поворот на 120˚ насекомое выполняет всего за 80 мс — 18 взмахов крыльев.
Анализ данных показал, что в полете движения крыльев ничем не отличаются друг от друга, но в процессе поворота одно из них при смещении вперед наклоняется под углом 49˚ к горизонтали, а при смещении назад — лишь под углом в 40˚, тогда как другое крыло всегда находится в одном положении. Больший угол наклона крыла создает большее сопротивление движению, и тело насекомого разворачивается.
При этом мухе необходимо контролировать всего один параметр. Соединения крыльев работают аналогично пружинам кручения, и крыло, поворачиваясь относительно продольной оси, отклоняется от (приблизительно вертикального) положения равновесия. Выполняя разворот, дрозофила смещает положения равновесия крыльев друг относительно друга на 10–15 градусов, за счет чего их движения и становятся асимметричными.
Вскоре авторы планируют провести аналогичные эксперименты с другими насекомыми — пчелами, стрекозами. "Мы хотим научиться конструировать миниатюрных и маневренных роботов, которые своей манерой передвижения будут напоминать насекомых, — говорит другой участник исследования Итай Коэн. — Сейчас мы находимся в самом начале пути".
по информации mignews.ru
