天天看點

最新研究揭開最小昆蟲快速飛行之謎 促了解微觀尺度飛行演化

作者:MtimeTime.com
最新研究揭開最小昆蟲快速飛行之謎 促了解微觀尺度飛行演化

Paratuposa placentis翅膀尖端(紅色為向上,綠色為向下)和鞘翅(藍色)的軌迹。 施普林格·自然 供圖

中新網北京1月20日電 (記者 孫自法)國際著名學術期刊《自然》最新發表一篇動物學論文稱,地球上最小的昆蟲——一種微型甲蟲纓甲,其獨特飛行模式和輕盈、有毛的翅膀可以解釋其卓越的飛行能力。這項研究對于增進人們對微觀尺度上飛行演化的了解十分重要。

該論文介紹,昆蟲的飛行速度一般取決于體型:昆蟲越大,飛得越快。這種差異通常是由空氣摩擦的限制所緻,在極小的尺度上,這種影響通常超越了飛行能力。不過,一些微型甲蟲似乎推翻了這一規律,一個例子就是纓甲(Paratuposa placentis),其體型小于半毫米(395微米),但飛行速度能與體型是它3倍的甲蟲比肩。

最新研究揭開最小昆蟲快速飛行之謎 促了解微觀尺度飛行演化

纓甲Paratuposa placentis(左)與單細胞生物阿米巴原蟲(右)的同尺度對比。 施普林格·自然 供圖

論文通訊作者、俄羅斯莫斯科國立大學阿列克西·波利洛夫(Alexey Polilov)和同僚通過對纓甲的翅膀結構和移動進行3D重建并加以結合,研究表明,這種甲蟲不僅擁有纓翅,比同等大小的膜翅更輕,而且這些翅膀的移動方式是此前未知。

該研究團隊介紹,這種甲蟲的振翅循環由兩次動力半程拍擊産生很大的向上的力、随後兩次較慢的回複拍擊産生較小的向下的力。這一循環增加了翅膀拍擊的振幅。鞘翅(硬化的前翅)起到刹車的作用,以阻止過度振蕩。他們認為,纓翅可能比更重的膜翅所需肌肉力量要小,進而抵消了這種獨特移動模式帶來的任何潛在的需求增加。

最新研究揭開最小昆蟲快速飛行之謎 促了解微觀尺度飛行演化

飛行中的Paratuposa placentis(上)、翅膀運動3D重建(中)和氣流的可視化(下)。 施普林格·自然 供圖

論文作者總結說,這些适應可以解釋昆蟲在微型化過程中何以保留了卓越的飛行能力,代表着可能是它們演化成功的一個重要組成部分。(完)

來源:中國新聞網

繼續閱讀