Полет насекомых

Полет – способ активного или пассивного передвижения насекомых по воздуху, осуществляемый с помощью крыльев и/или при участии сил внешней среды.

Полет насекомых - Сочленение крыла с телом
Сочленение крыла с телом


Крепление крыльев к телу и их движение

Способность к полетам выработалась у насекомых на протяжении эволюции: как известно, наиболее примитивные отряды могут передвигаться лишь при помощи ног, так как не имеют крыльев. Перемещение по воздуху более выгодно в плане скорости, и на него, к тому же, тратится куда меньше энергии, чем на ходьбу.[1]

Для осуществления полета крылья должны иметь особое расположение и возможность свободно двигаться. Как известно, крыловые пластинки прикрепляются к мембране на задней части груди (птероторакса), располагаясь по боковой поверхности соответствующего сегмента, на границе его тергита и плейрита. Плейрит обладает свойством растяжимости, а тергит способен несколько смещаться вверх и вниз относительно плейрита, поэтому каждое крыло имеет возможность совершать взмахи с амплитудой до 180 градусов.Основание крыловой пластинки погружено внутрь тела. Это один из важных факторов, благодаря которым возможен полет.[2]

Крыло насекомых можно сравнить с двуплечим рычагом. Короткое плечо представлено его внутренней частью (основанием), которая скрыта под мембраной, а длинное располагается снаружи: собственно, эту видимую часть и принято считать крылом. На внутренней поверхности экзоскелета, сразу под местом сочленения крыла с телом, находится плотный выступ, который называют плейральным столбиком; данная структура играет роль точки опоры при взмахе крыльев.[1] (фото)

Когда насекомое собирается расправить крылья, оно сокращает специальные мышцы (крыловые мышцы), прикрепленные к спинке. Спинка перемешается немного вниз, надавливая на внутреннюю часть крыловой пластинки. Она, в свою очередь, упирается в плейральный столбик. При этом основание крыла опускается, а его наружная часть одновременно идет вверх. Если же необходимо опустить крыло, спинка снова поднимается, и все приходит в исходное положение.[1]

Полет насекомых - Взаимодействие крыльев в полете
Взаимодействие крыльев в полете


В области сочленения крыловой пластинки с телом находится несколько мелких склеритов – сочленовых пластинок (аксиллярные и промежуточная). Они укрепляют основание крыла и обеспечивают его гибкое и подвижное соединение с телом. В результате насекомое может не только перемещать крыло вверх и вниз, но и совершать движения в любых плоскостях (спереди назад, ротационные движения), а также особым образом складывать крылья в состоянии покоя.[2]

Взаимодействие крыльев во время полета

Насекомые перемещаются либо с помощью четырех (жуки, бабочки), либо с помощью двух крыльев. Обычно пара крыловых пластинок, расположенная на одной стороне тела, при расправлении образует единую летную поверхность. Исключение составляют лишь некоторые представители класса. Например, среди стрекоз есть как равнокрылые, у которых крылья движутся одинаково, так и разнокрылые – у них каждое крыло перемещается по-своему.[3] (видео)

Полет насекомых - Пчела в полете
Пчела в полете


Типы полета

Разделение полета на разновидности может проводиться с разных точек зрения. Например, в зависимости от его цели специалисты выделяют два основных типа:

  • тривиальный (обыденный) – полет с целью добычи питания, поиска партнера для размножения и др.
  • миграционный – полет, осуществляемый для поиска новых мест обитания.

Эта градация не относится к самым удачным, так как она не отражает особенностей работы крылового аппарата насекомого в том или ином случае. Так, и саранча, и бабочки могут мигрировать на большие расстояния, однако конкретные способы, которыми они это делают, отличаются, и это надо учитывать. По этой причине самой удобной представляется функциональная классификация полета на пассивные и активные способы.[3]

Пассивный полет

– осуществляемый без активной работы мышц, под воздействием силы тяжести, воздушных потоков или накопленной в активном полете кинетической энергии (силы инерции).[3]

Он бывает:

  • парашютирующий: насекомое активно взлетает вверх, набирая определенную высоту, а затем определенным образом расправляет крылья, создавая сопротивление воздуху, и медленно снижается, как на парашюте. При этом движению вниз оно препятствует не только при помощи расправленных крыльев, но и придавая определенное положение конечностям или хвостовым нитям. Такой полет характерен, например, для поденок и мошек, которые «практикуют» его в период роения.[3]
  • планирующий: насекомое разгоняется, а затем останавливает взмахи крыльев, расставляя их в стороны. Благодаря разгону движение еще какое-то время продолжается; оно направлено вперед, с постепенным снижением. Планирующий полет характерен для насекомых с крыльями большой площади, например, бабочек.[3]
  • парящий: он отличается от планирующего тем, что насекомое использует в ходе перемещения токи воздуха, таким образом, во время парения происходит движение вперед и вверх, а не вперед и вниз. Таким образом часто летают стрекозы.[3]
  • дрейфующий: этот полет, как и парящий, невозможен без сил внешней среды. Под действием ветра и вертикальных потоков воздуха мелкие насекомые (мошки, тля) могут преодолевать значительные расстояния, до десятков тысяч километров. Это способствует их расселению, но иногда может быть для них и губительным: они не способны сопротивляться сильному ветру и погибают, если ток воздуха принесет их в воду или по пути они будут уничтожены хищниками. Дрейфующий полет – единственная возможность путешествия по воздуху для бескрылых насекомых, а также личинок.[3]

Активный полет

: он возможен благодаря активным движениям крыльев. Насекомое осуществляет крыловые удары, которые и обеспечивают его перемещение вперед и вверх. Активное перемещение разделяют на две основных разновидности:

  • машущий полет – осуществляемый при помощи высокоамплитудных взмахов крыльями, во время него насекомое движется относительно земли.
  • стоячий (трепещущий) полет – насекомое производит крыльями мелкие движения, при этом оно висит в воздухе, но не летит вперед.

Способность к машущему полету имеют все крылатые отряды, а стоячий могут продемонстрировать лишь мухи, бабочки и некоторые другие, довольно немногочисленные насекомые. При этом во время стояния на месте кончик крыла описывает фигуру восьмерки. Если же насекомое смещается вперед, эта фигура «растягивается», и крыло «рисует» синусоиду.[3] (видео)

Полет насекомых - Бражник
Бражник


Скорость и дальность полета

Казалось бы, чем легче насекомое, тем быстрее оно должно летать, но в живой природе все нередко происходит наоборот. Чем меньше размеры у летуна, тем труднее ему противиться току воздуха, и тем больше усилий надо прикладывать для перемещения. Поэтому быстрее всего летают средние и крупные мухи, бабочки и стрекозы. Жуки им в этом уступают: с увеличением размера тела Жесткокрылые становятся более тяжелыми и неповоротливыми. Так, например, бабочка бражника в полном безветрии способна перемещаться на 15 м за одну секунду (54 км/ч) (фото), а у майского хруща в тех же условиях скорость полета оказывается «всего» 3,5 м/с (12,6 км/ч).[3]

Насекомые летают достаточно быстро, и их проворность напрямую зависит от активности работы крылового аппарата. Чем больше крылья и чем легче тело, тем меньше крыловых биений требуется для движения. Например, для бабочки махаона частота взмахов крыльев в секунду составляет 85, а шмель, с его тяжелым телом и маленькими крылышками, вынужден совершать до 240 биений в секунду. Двукрылым, которым по понятным причинам требуется работать крыльями еще интенсивнее, приходится быть активнее: так, комар-дергун машет крыльями 1046 раз в секунду.[3]

Внешние условия, такие, как ветер и дождь, очень сильно влияют на возможность полета. Обычно насекомые стараются не взлетать при неблагоприятных условиях среды. Однако у некоторых существуют весьма необычные взаимоотношения с природными явлениями. Например, при скорости ветра до 0,7 м/с синие мясные мухи летают очень активно – такая интенсивность течения воздушных потоков действует на них стимулирующее. Однако, как только показатель достигнет больших величин, полет у этих Двукрылых сразу же становится крайне непопулярным занятием.[3]

Во время расселения или миграций насекомые порой могут совершать достаточно длительные перелеты, но на это способны не все. Например, большинство мух в спокойных условиях преодолевают несколько метров, а затем присаживаются отдохнуть. Если лишить их такой возможности, они пролетят чуть больше километра, а затем устанут и упадут. Другие же достаточно сильны для того, чтобы перелетать на куда большие расстояния. Например, стрекоз видели посреди Карибского моря более, чем за 500 км от ближайшего участка суши. Если учесть, что такое насекомое обладает достаточным запасом сил, чтобы вернуться назад, оно показывает фантастические результаты выносливости.[3]

 

Ссылки

Заглавная статья: Крылья

Тема в словаре: Грудной отдел тела насекомых

Оставьте свой отзыв:

Составитель:

 

Страница внесена:

Последнее обновление: 03.01.14 15:15

Статья составлена с использованием следующих материалов:

Литературные источники:
1.

Бей-Биенко Г.Я. Общая энтомология. — 3-е издание., доп.— М.: Высш.школа, 1980. — 416 с.,ил.

2.

Захваткин Ю.А., Курс общей энтомологии, Москва, «Колос», 2001 - 376 с.

3.

Свидерский В.Л. Полет насекомого. – Москва, «Наука», 1980 – 136 с., илл.

Изображения (переработаны):
4.

Сельскохозяйственный он-лайн справочник Пестициды.ру  2011-2012 ©. Вредители запасов. http://www.pesticidy.ru

5.

Hummingbird Hawk-moth 2, by kaibara87's, по лицензии CC BY