Tiere und Natur

Wie Insekten fliegen

Der Insektenflug war für Wissenschaftler bis vor kurzem ein Rätsel. Die geringe Größe der Insekten in Verbindung mit ihrer hohen Flügelschlagfrequenz machte es Wissenschaftlern nahezu unmöglich, die Flugmechanik zu beobachten. Die Erfindung des Hochgeschwindigkeitsfilms ermöglichte es Wissenschaftlern, Insekten im Flug aufzuzeichnen und ihre Bewegungen mit sehr langsamen Geschwindigkeiten zu beobachten. Diese Technologie erfasst die Aktion in Millisekunden-Schnappschüssen mit Filmgeschwindigkeiten von bis zu 22.000 Bildern pro Sekunde.

Was haben wir dank dieser neuen Technologie über das Fliegen von Insekten gelernt? Wir wissen jetzt, dass der Insektenflug eine von zwei möglichen Wirkmechanismen beinhaltet: einen direkten Flugmechanismus oder einen indirekten Flugmechanismus.

 

Insektenflug durch einen Direktflugmechanismus

Einige Insekten erreichen den Flug durch eine direkte Wirkung eines Muskels auf jeden Flügel. Ein Satz Flugmuskeln wird direkt innerhalb der Flügelbasis angebracht, und der andere Satz wird leicht außerhalb der Flügelbasis befestigt. Wenn sich der erste Satz Flugmuskeln zusammenzieht, bewegt sich der Flügel nach oben. Der zweite Satz von Flugmuskeln erzeugt den Abwärtshub des Flügels. Die beiden Flugmuskelsätze arbeiten zusammen und wechseln sich ab, um die Flügel auf und ab, auf und ab zu bewegen. Im Allgemeinen nutzen die primitiveren Insekten wie Libellen und Kakerlaken diese direkte Aktion zum Fliegen.

 

Insektenflug durch einen indirekten Flugmechanismus

Bei den meisten Insekten ist das Fliegen etwas komplexer. Anstatt die Flügel direkt zu bewegen, verzerren die Flugmuskeln die Form des Thorax. was wiederum dazu führt, dass sich die Flügel bewegen. Wenn sich an der Rückenfläche des Thorax befestigte Muskeln zusammenziehen, ziehen sie am Tergum nach unten. Wenn sich das Tergum bewegt, zieht es die Flügelbasen nach unten und die Flügel heben sich wiederum an. Ein weiterer Muskelsatz, der horizontal von vorne nach hinten verläuft, zieht sich dann zusammen. Der Thorax ändert wieder seine Form, das Tergum steigt an und die Flügel werden nach unten gezogen. Diese Flugmethode benötigt weniger Energie als der direkte Wirkmechanismus, da die Elastizität des Thorax ihn in seine natürliche Form zurückbringt, wenn sich die Muskeln entspannen.

 

Insektenflügelbewegung

Bei den meisten Insekten arbeiten die Vorder- und Hinterflügel zusammen. Während des Fluges bleiben der vordere und der hintere Flügel miteinander verriegelt und bewegen sich gleichzeitig auf und ab. Bei einigen Insektenordnungen, insbesondere der Odonata. bewegen sich die Flügel während des Fluges unabhängig voneinander. Wenn sich der Vorderflügel hebt, senkt sich der Hinterflügel.

Insektenflug erfordert mehr als eine einfache Auf- und Abbewegung der Flügel. Die Flügel bewegen sich auch vorwärts und rückwärts und drehen sich so, dass die Vorder- oder Hinterkante des Flügels nach oben oder unten geneigt ist. Diese komplexen Bewegungen helfen dem Insekt, Auftrieb zu erreichen, den Luftwiderstand zu verringern und akrobatische Manöver durchzuführen.

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