insect vlucht

Het insect vlucht is de oudste vorm van voortbewegen door de lucht en bestaat uit verschillende vliegende technieken . Er is geen verschil in principe voor fladderende vlucht van vogels met betrekking tot het van cruciaal belang voor het vliegen krachten van drijfvermogen en voortstuwing : De op en tee vormen vleugels ook als rij- en met grotere vleugels dan dienen vleugels , hun voorste randen verstijfde, terwijl het resterende gedeelte elastisch blijft. Door de kleinere gemiddelde omvang van vliegende insecten , de impact frequentie van hun vleugels opzichte van de vertebraten echter veel hoger. [1]

De vleugels van insecten zijn vleugels uit chitine . De vliegende insecten zijn de meest diverse groep in het hele dierenrijk. De meeste soorten hebben twee paar vleugels.

Betekenis van de viscositeit

Afhankelijk van de grootte en luchtsnelheid is de viscositeit van de lucht voor de insecten van wisselend belang. Deze drie variabelen kunnen bijdragen aan het Reynoldsgetal samengevat, waarin de verhouding van inertiële viskeuze krachten aangeeft.

Speciaal voor kleine insecten, de viskeuze krachten dominant zijn, de lucht is voor hen vanwege hun grootte en de luchtsnelheid zo hard als water (zie Weblinks: “Als de lucht sticky” ). Ze hebben dus geen gestroomlijnde vleugel, maar z. T. alleen borstel-achtige weerstand generator, zoals de haren of trips .

Grotere of sneller vliegende insecten hebben meestal transparant membraneuze vleugels. Hiervan kan het achterste paar te noemen halteres verminderd, alleen draai de massabalans tegen de vleugels worden gebruikt als een gyroscoop (de Diptera , zoals muggen en vliegen).

Bij het vliegen de vleugel neergaande van de top achterste voren en naar beneden gedragen met een horizontale positie sjerp. Bijgevolg de luchtweerstand in de verticale richting maximaal en in horizontale richting is minimaal. Dus een hoog drijfvermogen en een minimumrendement trein wordt gegenereerd. Wanneer upstroke van de vleugel van de voorkant bodem naar de achterzijde omhoog wordt bewogen in de verticale schuifraam positie. Dit resulteert in een minimale luchtweerstand in de verticale richting, en een overeenkomstig lagere opbrengst, en een maximale weerstand in de horizontale richting en corresponderend met een maximum versnelling. Deze verdeling van de antagonistische spiergroepen in beweging en lift heeft een geschatte evenwicht van krachten resulteren in het samentrekken van de onderlinge afgifte van antagonist in de spieren indirecte vlucht is door expansie van groot belang.

Vanaf de voorzijde paar vleugels en een geile coverwings kan worden gevormd, die een fixed-wing vliegtuig in drijfvermogen genereert, terwijl de grotere, membraneuze vleugels achterste paar is verantwoordelijk voor de voortstuwing (bv Coleoptera, kevers ).

Er zijn vele manieren waarop beide paren vleugels volledig ontwikkeld. De libel vleugels van libelle (Anisoptera) wordt gezien als een meesterwerk van de natuur. Bij elk van de vier vleugels een opkomende door ingebedde wervelstroom rolweerstand poor laminaire (dwz een gevormd met behulp van de vorm van luchtpijpen en membranen in de luchtstroom aërodynamisch profiel met een hoog dikte reserve), die kan worden gebruikt voor het glijden, stationaire blaaslucht en voor snelle vlucht. Trimmen tanks, die zijn opgenomen in de vleugels (Pteristigmata) waardoor een extra controle. Hoewel de vleugel maakt slechts 2 procent van het totale gewicht van de libel, het stelt ongeëvenaarde stabiliteit en uitstekende vliegeigenschappen, wanneer deze meer dan 50 procent van het oppervlak van het dier. Deze verhouding van de vleugel het gewicht en de oppervlakte verhouding tot het totale gewicht is ongeëvenaard in de menselijke luchtvaart, maar waarin andere mechanismen worden gebruikt om te vliegen.

Kleinere insecten gebruiken om het herstel te stimuleren in fladderende vlucht meestal de techniek van de leading edge vortex . Door de ontwikkeling en het verminderen van de scherpe voorrand, wordt een draaikolk gecreëerd langs deze rand, die direct voor de lift, waarbij het achterste deel van de resulterende vortex rol van de tee de vleugels omhoog gezogen raakt de vleugel duwt kunnen worden gebruikt. Dit verklaart de goede vliegeigenschappen van de vlinders (Lepidoptera) waarvan sommige meerdere transcontinentale vluchten tot 4000 km in de lucht blazen in hun leven, ondergaan zoals de monarchvlinder .

Vlucht spieren

De beweging van de vleugels wordt uitgevoerd met ofwel de indirecte of directe spieren vlucht. De directe “drive” wordt beschouwd als het origineel.

Zoals vleugel verslaan frequenties voor verschillende insecten waarden van 0 (libel in glijden) tot 1046 Hz met een klein waren muggen (genus Forcipomyia , Ceratopogonidae ) [2] gemeten. Aangezien het mogelijk is dat een spier wordt aangedreven deze frequentie door directe zenuwimpulsen, de latentie en absolute refractaire periode van de actiepotentiaal van een zenuw beperkt de maximaal mogelijke frequentie van ongeveer 800 tot 1000 Hz, contract insect spieren indirecte vlucht, de spieren onafhankelijk overstrekken. Sinds zeer kleine insecten die nodig zijn voor de vlucht luchtmachten alleen met navenant hoge vleugelslag frequenties kan genereren, ze hebben altijd een indirecte spieren vlucht. De luchtwaardig vertegenwoordigers van de primitieve, directe soort hebben allemaal een bepaalde minimale omvang (sprinkhanen, libellen).

Indirecte vlucht spieren

De naam komt van het feit dat de spieren niet doelwitten de vleugels, maar de spierkracht indirect via de skeletelementen van de thorax wordt doorgegeven aan de vleugel. De autoriteiten die verantwoordelijk zijn voor de vleugel neergaande spieren worden aangebracht langs de thorax (Longitudinalmuskeln), die bevoegd is voor de opgaande slag spieren trekken de “back” van de thorax naar de “buik” (Dorsoventralmuskeln). De vervormingen van het skelet thorax dragen de spierkracht op de vleugels.

Tijdens de vlucht vrij regelmatig actiepotentialen van waargenomen motorische neuronen , die de vliegspieren de vrijgave van calciumionen uit het sarcoplasmatisch reticulum leiden. De calciumconcentratie in het cytoplasma van spiercellen (Myoplasma) niet de oorzaak van de samentrekkingen in dit spiertype. Wordt geactiveerd de samentrekking van een spier cel door haar stam, de tijdens de vlucht door hun antagonisten gedaan. De aanwezigheid van een bepaalde myoplasmatischen calciumconcentratie is een noodzakelijke, maar geen voldoende voorwaarde voor het samentrekken van de spieren indirecte vlucht. Misschien wel de eerste spiercontractie door een eerste calciumafgifte geactiveerd wanneer het stilstaat, dat wordt veroorzaakt door een actiepotentiaal van motorneuronen.

Het systeem zal worden gestopt door de afwezigheid van actiepotentialen van de motorische zenuwcellen , sindsdien is de calciumconcentratie in Myoplasma door ion heropname valt zo sterk dat contracties niet meer kan plaatsvinden.

De samentrekkingen van de spiercellen zijn anders dan normaal spier omdat de myosinekoppen umknicken door een conformationele verandering inderdaad, maar niet het actine los een nieuw stel bij een verdere Aktinabschnitt ( “biologische gear” van de spieren) te maken. Daarom is de verkorting van de vlucht spier is extreem laag en een mechanische vertaling overgedragen aan de vleugel. Deze vertaling is, onder meer door een keten van één arm hefbomen bereikt door de kracht wordt overgebracht van het voorste deel van de borst rug, de Scutum de achterste rug (schildje), om van daar via Ansitz vormen weer naar voren aan beide zijden van het schildje Tergalhebel de vleugelgewrichten gebracht worden.

Reeds hierdoor mechanisme waarbij beide vleugels slechts tegelijkertijd of kan worden afgeslagen, de vlieg niet de mogelijkheid drijvende krachten aan beide zijden moet verschillen bij het draaien vlucht, te genereren door een andere slagfrequentie. In plaats daarvan, kunnen zij de amplitude van de vleugel shock, en de invalshoek verandering van het mes aan beide zijden afzonderlijk. Dit wordt bereikt door een zeer gecompliceerde vleugel scharnierstructuur en een reeks dunne aanpassing spieren, die de verbinding in elk spel kan aanpassen.

De vleugelslag frequentie van insect spieren indirecte vlucht wordt bepaald door de lucht en inertie krachten, die strijdig zijn met het samentrekken van de spieren. De spieren vlucht niet te contracteren, hetzij volledig te danken aan de spanning geïnduceerde contractie of. Met veranderingen van de vleugelslag amplitude of vleugel positie, die worden gebruikt voor de vlucht controle, echter, verandert de rem op de vleugel, die de kracht van de samentrekking tegenwerkt. Dit verandert dan is de vleugelslag frequentie van het insect. In het experiment, kan men waarnemen was de afhankelijkheid van de slagfrequentie van de mechanische eigenschappen van het gehele systeem, die als resonantie stelsel van vaste thorax vliegen verkorten of door het wegen van de vleugel kan worden beschouwd.

De besturing van de vliegspieren kan zeer primitief en worden gekoppeld met de boodschap van grondcontact van de tarsi insecten benen (zoals in de vlieg). Om de vliegen te beginnen gewoon springen uit de grond, het verslag van alle benen niet aan de vloer en de vlucht spier wordt vervolgens gestart.

Bij de landing van een rapportage of meer poten contact met de grond en de vleugel spieren worden gestopt. Bijgevoegd is een vlieg op haar thorax zonder hun benen hebben contact met de grond, hun vleugels te slaan vaak erg lang.

De indirecte spieren vliegen en andere insecten vlucht is een van de weefsels die de hoogste energie conversie. Electronenmicroscoop tonen een extreme dichtheid van mitochondria , de cellen die allen als ‘ energie-centrales dienen “. Door de enorme warmteproductie tijdens het vliegen een efficiënt koelsysteem nodig. Bijen en waarschijnlijk vliegen naar hier te gebruiken – evenals zoogdieren – de zeer efficiënte verdampingskoeling . De insecten pompt het verhitte van de vlucht spieren in de thorax hemolymfe in het hoofd en verstikking van een druppel vloeistof, die uit de romp en verdampt. In vliegt, die zijn bevestigd aan de borst naar boven, kunt u kijken naar deze mooie druppels na enige tijd. De neiging van de insecten vliegen, is bij hoge luchtvochtigheid sterk.

Rechtstreekse vlucht spieren

In meer primitieve insecten, zoals libellen, vindt u een directe aandrijving te vinden (in tegenstelling tot de andere vliegende insecten). De vleugels zijn hier rechtstreeks verbonden met de antagonistische spieren. De besturing van de beweging is analoog met de directe benadering van de vleugels aan de skeletspieren in gewervelde dieren te bestrijden (z. B. flexoren / extensoren bij armspieren). De weeën zijn daardoor direct veroorzaakt door het zenuwstelsel op de actiepotentialen van de motorische zenuwcellen. Zoals met stromend bewegingen in het centrale zenuwstelsel zoals insecten bepaalde zenuw Enver circuits, die ook patroongeneratoren genoemd en produceert de samentrekking gedrag van de vlucht spieren actiepotentiaal sequenties. De rit met een directe vlucht spieren laat onafhankelijke beweging vier vleugels. Libellen zijn daarom zeer goed flyers, waardoor de prooi in de lucht.

Air vechttechnieken

Recente studies libellen vlucht gebleken dat libellen kunnen hun positie ten opzichte van het hoofd en complex oog op het insect, die zij willen, constant blijven vallen. Aldus is de positie van de naderende luchtbel in het oog van het slachtoffer blijft constant, de aanvallende libel is niet waargenomen. Dragonfly mannen ook worstelen met de toegenomen vleugelvoorranden aan elkaar met het oog op een betere reproductieve kansen hebben door de verkoop van concurrenten.

Referenties

  1. Jumping Up↑ Schülerduden biologie. Bibliografisch Instituut & FA Brockhaus AG, München 2009. S. 192f.
  2. Jumping Up↑ CW Scherer: Book of Records Insect, Univ. Florida, Cape. 9, 1995