Pulleat rungot ja pienet siivet, kimalaiset eivät ole mainetta ilmataitojaan. Heidän kömpelö tapaan jotkut tutkijat ehdottivat virheellisesti, että heidän lennonsa jopa uhmasivat aerodynamiikkaa. Mutta mitä heillä puuttuu tyylikkyydestä, he korvaavat korkeuden. Uuden tutkimuksen mukaan kimalaiset voivat teoriassa huiputtaa Mount Everestin.
Asiaan liittyvä sisältö
- Zombees ovat saavuttaneet sen koko Yhdysvalloissa
- Voidaanko mehiläisiä kouluttaa haistelemaan syöpää?
- Myös amerikkalainen kimalainen kaatuu
Ajatus siitä, että mehiläisistä voi tulla asiantuntevia vuorikiipeilijöitä, näyttää epäjohdonmukaiselta. "Nouset vuorelle, ja se on kylmä ja vaikea hengittää. Ei ole happea. Lentäville hyönteisille se on vielä pahempaa", sanoo Michael Dillon , ekologi Wyomingin yliopistosta Laramiessa . "Ilman tiheys vähenee, joten on vaikeaa tosiasiallisesti tuottaa voimia siipien siipiisi. Ilmassa on vain vähemmän molekyylejä työntääkseen vastaan."
Mutta Dillonin ja hänen kollegansa Robert Dudleyn, Kalifornian yliopiston Berkeleyn yliopiston ja Smithsonian trooppisen tutkimuslaitoksen ekologin, Panaman mukaan, olisimme viisaita olla aliarvioimatta mehiläisiä. Pari tarkasteli kimalaisten lentorajoja ja julkaisi tulokset tänään päiväkirjassa Biology Letters . "Yllätykseemme [mehiläiset] voivat lentää paljon korkeammalle kuin uskoimme heidän pystyvän", Dillon sanoo.
Lentäviä hyönteisiä on vaikea tutkia kentällä, ja tutkijat eivät tiedä paljon mehiläisen äärirajoista lento. Heillä on kuitenkin joitain vihjeitä: Yhdysvaltain lounaisosassa kotoisin olevat puusepät ( Xylocarpa varipuncta ) voivat leijua matalassa ilmatiheydessä ympäristöissä, jotka ovat ominaisia korkeille korkeuksille. Trooppiset orkidealaiset mehiläiset voivat nostaa kahdesti painonsa leijuessaan. Tämä on toinen osoitus siitä, että mehiläisillä on hiukan enemmän lentotaitoja kuin pelkkä kyky lentää kukista toiseen.
Nämä mehiläiset ovat trooppisia tai matalia lajeja, kun taas kimalaiset ovat tavallisia alppihiihtoreittejä, jotka sijaitsevat Amerikan kallioista Andille. "Ne näyttävät olevan todella hyviä hengailemaan korkeilla korkeuksilla", Dillon sanoo. Joten tutkijat ihmettelivät, kuinka vaikeaa mehiläisten lentää siellä ylöspäin?
Tunnistamattoman lajin kimalainen lähestyy kukkia, joka kasvaa noin 6500 jalkaa (2000 metriä) korkeudessa lähellä Urumqia Luoteis-Kiinassa. (Kuva: ME Dillon) Länsi-Kiinan vuorilla tutkijat vangitsivat kuusi paikalliset uroskimalaiset ( Bombus impetuosus ) luonnossa noin 10 660 jalkaa. He juuttivat mehiläiset hypobaariseen kammioon ja imivät vähitellen ilmaa ulos, simuloimalla korkeampia korkeusympäristöjä vähentämällä happea ja ilman tiheyttä. "Vain pumppaamalla ilmaa ulos, voimme vähentää kokonaispaineen paineita, jotka olisivat kuin mehiläisen kantaminen vuorelle", Dillon sanoo.
He tarkkailivat mehiläisten käyttäytymistä, äänittivät ääntä laskeakseen siipien lyönnin rytmit ja analysoivat siipien liikettä videonauhoista. Keskimääräinen kimalainen pystyi silti menestyksekkäästi lentämään noin 26 000 simuloidussa jalassa, ja kaksi mehiläistä lensi korkeammalla kuin 29 527 simuloitua jalkaa - se on noin 500 jalkaa Everest-vuoren huipun yläpuolella.
Kimalainen, joka lentää hypobaarisessa kammiossa, jossa ilmanpaine on suunnilleen sama kuin 6000 metrin korkeudessa. (Videon kohteliaisuus Michael Dillon) Päästäkseen tällaisiin huimaaviin korkeuksiin jokaisella lentävällä organismilla (tai jopa helikopterilla) on periaatteessa kaksi vaihtoehtoa: lyödä siipiään nopeammin tai lisätä siipien iskun amplitudia, kulmaa, jonka läpi he lyövät siipiään. Pelkkä pienten siipien nopeampi leikkaaminen olisi mehiläiselle todennäköisesti vaikeampaa, koska he lyövät siipiään melko ainutlaatuisella tavalla, joten mehiläisen paras vaihtoehto on ottaa laajemmat iskut.
"Ne melkein näyttävät olevan jollain tavalla vettä kulkevia, sanoo Dillon." He lyövät siipiään laajemman kaaren läpi niin, että joka kerta liikuttaessa siipiään tämän kaaren läpi, he todella työntävät siipiään enemmän molekyylejä vastaan kuin he muuten tekisivät. "Hän toteaa, että siipiliikkeissä on muitakin hienovaraisempia muutoksia, jotka voivat antaa heidän lisätä siipiensä tuottaman voiman.
Otetaan kuitenkin askel taaksepäin - kokeilu sisälsi mehiläisiä pääasiassa purkkiin, ilmanpaineen ja hapen pitoisuuden ollessa muuttuneina niiden ympärillä. Entä tuuli, kylmä, lumi ja lukemattomat muut tekijät, jotka tekevät nousemisesta vuorelle niin vaarallisen? Osoittautuu, että mehiläiset ovat kestäviä olentoja - Dillon on löytänyt kimalaiset jopa 16 000 jalkaa. Korkealla korkeudella, jossa "on vain lumesta piileviä kukkapäätä, kimalaiset vetoavat siellä ja käyvät näissä kukissa", Dillon sanoo . Se, että he lentävät, puhuu mehiläisten kyvystä sopeutua tällaisiin korkeuden muutoksiin.
Joten miksi mehiläisillä on tämä kyky? Kaikki lentävät eläimet selviävät korkeudesta eri tavoin, mutta heillä on yleensä ylimääräinen lentosuoritus, jonka avulla he voivat tehdä niin. Mehiläisille ja muille hyönteisille "siitä, että ylimääräinen lentosuoritus on todella hyödyllinen esimerkiksi pelastamiseksi petoeläimiltä", Dillon sanoo. Kun linnut partioivat taivaalla ja hämähäkkejä viettävät kukkia, se on mehiläiselle vaarallinen maailma.
Mehiläisten on myös kuljetettava siitepölyä ja nektaria takaisin pesään. "Mehiläiset saattavat olla epätavallinen tapaus, jossa niiden tarve nostaa raskaita kuormia voisi antaa toissijaisen edun, kun heille annettaisiin suurempi korkeusaste. He eivät välttämättä pysty toimimaan molemmat samanaikaisesti - ainakaan ei samaan asteeseen". sanoo Lontoon yliopiston kuninkaallisen eläinlääketieteellisen korkeakoulun biologi Richard Bomphrey Iso-Britanniassa. Pohjimmiltaan mehiläisten kyky vaeltaa vuoria voisi olla vain ominaisuuksien sivutuote, joka on kehittynyt siitepölynkeruun tehostamiseksi.
Mehiläisten ja muiden hyönteisten ja eläinten lentorajojen ymmärtäminen voi auttaa tutkijoita ennustamaan tapoja, joilla ilmastonmuutos voi vaikuttaa niiden alueisiin. Sen lisäksi, että meille annetaan parempi käsitys hyönteisten ekologiasta, lentotutkimukset antavat insinööreille, jotka yrittävät rakentaa pieniä lentäviä robotteja - jotka voisivat esimerkiksi olla jonkin verran seurata liikennettä tai kartoittaa katastrofipaikkaa - siitä, kuinka mehiläisiä ja muita virheitä jäljitellä parhaiten.
"Tämä paperi on tyylikäs esimerkki siitä, kuinka lentävät eläimet voivat parantaa niiden aerodynaamisia voimia yksinkertaisten kinemaattisten muutosten avulla", Bomphrey sanoo. Hänen mukaansa insinöörit voisivat rakentaa samaan strategiaan. Joten usealla tavalla kuin yksi, nämä löydöt vievät kimalan lennon aivan uudelle tasolle.
