Kesä on täällä. Grillien, rantaretkien ja baseball-pelien ohella tämä tarkoittaa myös erityisen ei-toivotun vierailijan - hyttysen - saapumista.
Mutta kun rynnämme, kuvitellessamme hyönteisten laumoja, jotka häiritsevät meitä pian, meidän on myös annettava se heille - ne ovat merkittäviä sitkeitä olentoja, jotka vastustavat kaikenlaisia suihkeita, karkotteita, kynttilöitä ja kaikkea muuta, jonka heitämme heille . Ja yksi heidän hämmästyttävimmistä kyvyistään on, että he voivat pysyä lennossa keskellä yhtä luonnon omaa hyökkäystä: putoavaa sadepisaraa.
Hyttysen tapauksessa sadepisaran lyöminen on yhtä suuri kuin ihmisen isku 3 tonnin esineellä - jotain karkeasti koukkuauton kokoista. Yksittäinen sadepisara on noin 50-kertainen hyttysen massaan nähden, ja tipat putoavat jopa 22 mailin tunnissa nopeudella. Pienet hyönteiset kykenevät kuitenkin selviytymään lukemattomista törmäyksistä myrskyn aikana, kun nämä kuorma-autokokoiset vaarat romahtavat ympärilleen.
Kuinka he tekevät sen? Aiemmin tällä viikolla julkaistuissa tutkimuksissa julkaisussa Proceedings of the National Academy of Sciences, hyttysen pieni koko - yhdessä passiivisen vastustuskyvyn zen-tyyppisen lähestymistavan kanssa - sallii sen pysyä lennossa näistä massiivisista törmäyksistä huolimatta.
Hyttyset, osoittautuu, yhdistävät erittäin vahvan eksoskeleton pienimuotoiseen massaan minimoidaksesi jokaisen sadepisaran voiman, kun se osuu. Se, että ne ovat niin paljon kevyempiä kuin sadepisarat, merkitsee sitä, että tipat menettävät hyvin vähän liikettä törmääessään hyttysten kanssa, mikä merkitsee hyönteiseen karkotetun erittäin pienen voiman syntymistä.
Lisäksi sen sijaan, että seisoisivat voimakkaasti tippoja vastaan tai yrittäisivät jopa väistää niitä, hyttyset vain kulkevat virtauksen mukana. "Sadepisaran pudottua sen sijaan, että vastustetaan sadepisaraa, ne yhdistyvät periaatteessa tavallaan kuin tyttövälinen", David Hu, Georgia Techin insinööri ja tutkimuksen kirjoittaja kertoi NPR: lle. ”Joten seurauksena he saavat hyvin, hyvin vähän voimaa.” Sadepisaran isku voi lyödä hyttynen osittain pois tieltä, mutta se ei vahingoita hyönteistä lähes yhtä paljon kuin se olisi, jos se imeytyy suoran osuman alla.
Hetken kuluttua, kun hyttyset lukkiutuvat sadepisaraihin, he käyttävät siipiään ja pitkiä jalkojaan pienoispurjeina nostaakseen itsensä putoavista pisaroista ennen kuin ne törmäävät maahan, kuten alla olevassa videossa näkyy. Suurin vaara, tutkijoiden mukaan, on silloin, kun sadepisarat osuvat hyttysiin, kun ne ovat jo lähellä maata, koska jos ne eivät pysty ajautumaan ajoissa, ne iskevät maahan samalla nopeudella kuin putoaminen. .
Kuinka Hu: n jatko-opiskelijan Andrew Dickersonin johtama tutkimusryhmä selvitti hyttysten strategian? "Hyttysen lyöminen sadepisaralla on vaikea kokeilu", Hu sanoi. ”Ensimmäinen asia, jonka teimme, oli pudottaa pieniä tippoja rakennuksemme kolmannen kerroksen tarinasta hyttysilaatikkoon, ja voit kuvitella, että se ei mennyt kovin hyvin. Se on kuin pelaisi pahinta tikanheiton peliä, jonka voit kuvitella. ”
Lopulta tutkijat toivat kokeilun sisälle rakentamalla akryylisilmä häkin, joka sisältää hyttysiä, jotka sallivat myös vesipisaroiden pääsyn.
Sitten he osuivat hyönteisiin pienillä vesisuihkulla simuloidaksesi sadepisarajen pudotusnopeutta, ja kuvattiin kuusi Anopheles- hyttyset, jotka tulivat vesivirraan. He käyttivät nopeaa kameraa, joka kaappaa 4000 kuvaa sekunnissa (tyypillinen videokamera siepataa 24 kuvaa sekunnissa). Kaikki kuusi hyönteistä selvisivät, ja otos - yhdessä teoreettisten yhtälöiden kanssa - antoi tutkijoille paremman käsityksen hyönteisten huomattavasta kyvystä käsitellä sadetta.
Kokeet tehtiin myös silmällä kohti käytännön suunnittelua. Mikroilma-ajoneuvojen (MAV) suunnittelu - ja rakentaminen - erittäin robottilentokoneita, joita voidaan mahdollisesti käyttää valvontaan ja muihin tarkoituksiin - etenee laboratorioissa ympäri maailmaa. Kalifornialainen yritys AeroVironment on kehittänyt kolibri-inspiroidun mikrolentokoneen, joka painaa vähemmän kuin AA-paristo, ja muut yritykset ja tutkimuslaboratoriot ovat parhaillaan tekemässä vielä pienempiä autonomisia lentokoneita. Parempi ymmärtäminen siitä, kuinka luonnollinen elämä kehittyi lentämään sateessa, tutkijat huomauttavat, saattavat auttaa meitä suunnittelemaan omia pieniä käsityömme pysyäkseen korkealla myös elementteissä.
