在大家的印象中,蚊子只是几毫米的昆虫,既不飞又高也不远,只能在地面上飞翔。毕竟,数字就在那里,只有一对两三毫米长的翅膀和一对退化的平衡杆。

蚊子翅膀 图片:Sahibul-Saif Sheykh Abdul Kerim al-Kibrisi - WordPress.com
现在,科学家的研究颠覆了人们对蚊子飞行能力的看法。
在撒哈拉以南半沙漠地区,携带疟疾的蚊子在风的帮助下,可以在数百公里外的一夜之间飞离地面290米。
2013年,来自国家过敏和传染病研究所(NIAID)的科学家前往撒哈拉沙漠,在617天内捕获和采样当地蚊子。目的是研究蚊子在不同地区迁徙的能力。
他们使用氦气球将油漆垂直粘在离地面40至290米的网上。
氦气球和粘性网 来源:文献1
结果,他们捕获了461,000只昆虫,其中包括2,748只蚊子,其中235只是可能携带疟疾的蚊子。换句话说,蚊子可以飞到290米高。很难说粘性蚊帐是否放在更高的位置,也许蚊子会飞得更高。
在不同飞行高度捕获的蚊子的类型和数量 图片:文献1
你可能会认为靠近地面的蚊帐会捕到更多的蚊子。然而,在实践中,被粘性网捕获的蚊子数量随着高度的增加而增加。这表明蚊子也可以在高海拔地区迁徙。
超过80%的蚊子是雌性,众所周知,雌性蚊子叮咬,90%的蚊子在飞行前吸食人类血液。
通过仅从这些蚊子那里捕获数据,科学家们不确定它们来自哪里或它们飞了多远。因为只采集了一个位置的样本,所以它只能表明蚊子出现在某个位置。
但是,使用天气建模工具,科学家们使用现有数据计算了蚊子的可能轨迹,同时考虑了风向和风速。科学家最终得出结论,蚊子可以在九个小时的夜间飞行中飞行295公里,这取决于它的飞行和风力。
利用建模工具,科学家分析了不同种类蚊子的迁徙距离 来源:文献1
如果你单独想象一下,很难相信这样一个卑微的生物能飞得那么远。不仅仅是普通人,科学家看到这些数据时都会感到震惊。2019年,科学家们在《自然》杂志上发表了他们的发现。
虽然蚊子本身的飞行距离有限,但风没有问题,飞得越来越远,飞得更高,叮咬人,传播疾病。
这就是为什么即使您的家住在21楼的高层建筑中,蚊子也会发生的原因。毕竟蚊子能飞到几百米高,会不会在意那21层,区高60多米?
你可能会认为蚊子只在低海拔地区发现,但在喜马拉雅山这样的高海拔地区,也有蚊子。
2007年,科学家在印度加瓦尔地区对蚊子进行了采样,并在300-1000米,1000-2000米和2000-3000米的不同海拔高度捕获了蚊子。共发现34种蚊子,包括五个属:埃及伊蚊,每只蚊子,埃及伊蚊,Ku蚊子和蓝带蚊子。
蚊子物种出现在不同的海拔高度,并随着海拔的升高而减少 图示:文献2
毫无疑问,低海拔地区气温炎热潮湿,但高海拔地区达到3000m,虽然发现的蚊子种类很少,只有少数几种,但也显示了一些蚊子能存活的强度。
当然,蚊子可以通过电梯和一些管道飞到几十层楼高的地方,但对此没有科学的解释,这只是推测,从一些可能的方式来分析。但现在你应该知道,有了一对翅膀和风,蚊子可以直接从外面飞到21楼。
<蚊子是如何>h1级"pgc-h-arrow-right"飞的?</h1>
蚊子和蜜蜂以类似的方式飞行,通过拍打翅膀和扇动空气来获得向上的力量。不同之处在于,蚊子拍打翅膀的速度更快,并以一个小角度振动,大约40度,是蜜蜂大小的一半。也就是说,如果推理,蚊子不能像蜜蜂那样获得那么多的提升。
如果蚊子选择蜜蜂的大角度拍打翅膀,那么蚊子的飞行嗡嗡声估计是两倍的响亮,飞行的声音,很容易被发现。
2017年,科学家用慢动作镜头解开了蚊子飞行的秘密。牛津大学的科学家使用八个超高速相机来捕捉蚊子如何从八个角度飞行。
飞行中蚊子的试射 图片:https://newatlas.com/
慢动作中的蚊子拍打翅膀的可能性是实际700倍,然后使用计算机模拟创建了3D模型,使科学家能够了解蚊子飞行中气流的变化。
从8个角度看蚊子的飞行来源:自然视频
根据研究结果,蚊子在翅膀上,和蜜蜂在同一个地方,在翅膀的前缘会产生一个小漩涡,这种气流降低了翅膀上方的压力,即在翅膀飞行的过程中获得一定的升力。
蚊子产生的前缘漩涡 来源:自然野战
但是除了翅膀前缘的漩涡外,蚊子还在翅膀的后缘形成漩涡,这与蜜蜂不是同一个地方。可以在翅膀后面产生漩涡,因为它们的翅膀不是垂直向下扇动的,而是在扇形过程中反转的。
后缘气流源:自然视频
当机翼的后缘翻转时,机翼的后缘与机翼前缘拍打产生的流体对齐,产生一个漩涡,重新获得一些额外的升力。
此外,在扇鳍过程中,蚊子还会产生旋转阻力以支持其体重。
旋转阻力 来源:自然视频
这也许可以解释为什么蚊子的小角度拍打仍然可以获得足够的升力,因为它通过产生额外的漩涡来补偿翅膀的小角度。
在未来,科学家可能会将蚊子飞行技术应用于较小的无人机,只是希望无人机不会嗡嗡作响......
引用:
1、Huestis D L, Dao A, Diallo M, et al.萨赫勒地区疟疾蚊子的风传播远距离迁移[J].自然, 2019, 574(7778): 404-408.
2、Pemola Devi N, Jauhari RK.与印度Garhwal地区一些喜马拉雅山脉植物地理区域相关的蚊子物种。昆虫科学学报. 2007;7:1‐10.doi:10.1673/031.007.3201
3、http://www.ox.ac.uk/news/2017-03-30-new-study-sheds-light-how-mosquitoes-wing-it
产地:科普中国
制作:苏成宇
监督:中国科学院计算机网络信息中心