Ny undersøgelse ændrer syn på flyvende insekter

For første gang, forskere er i stand til at bevise, at der er en optimal hastighed for visse insekter, når de flyver. Ved denne hastighed, de er de mest effektive og bruger den mindste mængde energi. Tilsvarende fænomener er tidligere blevet påvist i fugle, men aldrig blandt insekter.

Tidligere undersøgelser af humlebier har vist, at de forbruger lige så meget energi i fremadflugt, som når de svæver, altså forblive stille i luften. Nye fund fra Lunds Universitet i Sverige viser, at dette ikke gælder for alle insekter.

Biolog Kajsa Warfvinge, sammen med sine kolleger ved Lunds Universitet, har studeret de store møl kendt som tobakshøgmotte eller Manduca sexta. Resultaterne viser, at disse møl, som fugle, forbruger forskellige mængder energi afhængigt af deres flyvehastighed. At flyve rigtig langsomt eller rigtig hurtigt kræver den største indsats.

Opdagelsen kan hjælpe andre forskere, der studerer, hvordan insekter migrerer fra et miljø til et andet.

"Jeg forestiller mig, at vores resultater kan bruges indirekte til at forudsige, hvor godt forskellige arter reagerer på skiftende temperaturer i lyset af den globale opvarmning. Ved at vide, hvor meget energi der skal til for at flyve med forskellige hastigheder, vi kan beregne hvor langt og hurtigt dyrene kan rejse givet en vis mængde energi, " siger Kajsa Warfvinge.

Forsøgene blev udført i en vindtunnel. Ved at bruge en specialudviklet teknik kendt som tomografisk PIV, forskerne kan registrere, hvordan luften bevæger sig i tre dimensioner, når tobakshøgmutten slår med vingerne. De hvirvler, der er tilbage i luften, kan ses som insektets aerodynamiske fodaftryk. Hvirvelstyrken afspejler mængden af ​​kinetisk energi tilføjet af insektet, hvilket i sig selv er et mål for hvor anstrengende det er at flyve med forskellige hastigheder.

Resultaterne viser, at klassisk luftfartsteori også kan anvendes på tobakshøgmotte; det er, det kræver meget energi at flyve langsomt (en meter i sekundet), da det er svært at skabe løft ved disse hastigheder. Det samme gælder, når insekter flyver hurtigt (fire meter i sekundet), men her er det luftmodstanden, der gør flyvningen mindre effektiv ud fra et energiperspektiv.

"Vi demonstrerer, at møl har det samme U-formede forhold mellem fart og kraft, som fugle og fly gør. At flyve langsomt eller hurtigt er udmattende og kræver mere energi. Man kan sige, at det er optimalt at flyve med moderat hastighed. Den mest energieffektive hastigheden for disse møl er 2-3 meter i sekundet, " siger Kajsa Warfvinge.

Imidlertid, målet og formålet med flyvningen afgør, hvilken hastighed der er mest fordelagtig. Hvis mølene ønsker at blive i luften så længe som muligt, de bør bevare deres energi og holde en hastighed på omkring 2,5 meter i sekundet. Hvis målet er at flyve langt, de bør øge deres hastighed til omkring 4 meter i sekundet. På trods af luftmodstanden og det faktum, at de ikke er i stand til at flyve i samme tid, dette er den optimale hastighed til lange afstande.