Lyde af myg-parringsritualer kan føre til mere stille droner

Myg slår med vingerne ikke bare for at holde sig i vejret, men af ​​to andre kritiske formål:at generere lyd og pege den summen i retning af en potentiel partner, har forskere ved Johns Hopkins University opdaget.

Deres resultater om myggevingernes aerodynamik kan have konsekvenser for at bygge mere støjsvage droner og for at udtænke ugiftige metoder til at fange og udrydde skadedyrene.

I en forskningsartikel offentliggjort i Bioinspiration og biomimetik , et hold fra universitetets Whiting School of Engineering, Rajat Mittal, professor i maskinteknik, og Jung-Hee Seo, en forskningslektor, forklare aerodynamikken og akustikken i myggeparringsritualet gennem computermodellering.

"De samme vinger, der producerer lyd, er også afgørende for, at de kan flyve, sagde Mittal, ekspert i beregningsvæskedynamik. "De skal på en eller anden måde gøre begge dele på samme tid. Og de er effektive til det. Det er derfor, vi har så meget malaria og andre myggebårne sygdomme."

Hans teams forskning viser, at "alt om myg virker perfekt tilpasset til at opnå denne lydbaserede kommunikation."

"Dermed, " skriver avisen, "at forstå de strategier og tilpasninger, der anvendes af insekter som myg til at kontrollere deres aeroakustiske støj, kunne i sidste ende give indsigt i udviklingen af ​​stille droner og andre bioinspirerede mikroluftfartøjer."

Udover at udtænke mere støjsvage rotorer til droner, Mittal sagde, at resultaterne sandsynligvis vil informere forskning i, hvordan lyd kan bruges til at afbryde parringsritualet. Det kan resultere i ikke-toksiske metoder til at forstyrre avl og mindske myggepopulationer.

"Vi fortsætter med at forfølge den side af forskningen, " sagde han. "Med den rigtige frekvens har myggene svært ved at flyve og kan ikke gennemføre deres parringsritual."

Med en højfrekvent summende lyd, hanmyggen forsøger at forbinde sig med en huns lavfrekvente brummen. For at gøre det, holdet fandt, at myggen skal klappe sin lange, slanke vinger ved høje frekvenser, mens de også roterer dem hurtigt ved slutningen af ​​hvert slag.

Ja, den irriterende borlignende skinger, der går forud for en huns bid, er også en vibrerende serenade til en hanmygs antenner.

I modsætning til andre flyvende insekter på deres størrelse, Mittal sagde, at myg har tilpasset deres anatomi og flyvefysiologi for at løse det "komplekse multifaktorielle problem" med at prøve at flyve og flirte på samme tid.

"Vingetonerne såvel som de aerodynamiske kræfter til flyvning er meget retningsbestemte, og myg skal samtidigt kontrollere begge for at en succesfuld afslutning af en makkerjagt, " skriver avisen.

Den hurtige rotation af vingerne "genererer yderligere løftekraft" for at holde dem oppe, ifølge forskningen. Men denne samme rotation hjælper også med at dirigere "vingetonen" i en fremadgående retning, hvilket er vigtigt for at jagte potentielle kammerater.

"Hvis jeg taler til dig, og jeg vender ryggen til, du vil have svært ved at høre mig, "Forklarede Mittal. "De skal være i stand til at dirigere deres lyde ordentligt."

Det hurtige flagrende og afkortede område, eller amplitude, er langt hurtigere og kortere end vingede insekter af samme størrelse, såsom frugtfluer. Det er derfor, myg, i modsætning til frugtfluer, har en "vingetone summen", der er "særligt irriterende for mennesker, " ifølge avisen.

Den "lange og slanke vinge er perfekt til at lave lyde, " sagde Mittal. "Frugtfluer, som i størrelse ligner myg, har korte og stubbede vinger. Desuden, myg flagrer med meget højere frekvenser end frugtfluer. Det er der en grund til. Højere frekvenser er bedre til at producere lyde."