Пчелы жертвуют энергией ради устойчивости, вытягивая ноги против ветра
Новое исследование показывает, что некоторые пчелы стабилизируют полет в условиях ветра и турбулентности, вытягивая свои крепкие задние ноги. Однако этот подход имеет высокую цену: он увеличивает аэродинамическое сопротивление и требуемую для полета мощность примерно на 30%, снижая летные характеристики пчел.
Результаты опубликованы в Proceedings of the National Academy of Sciences.
"Ветер — это универсальная часть жизни для всех летающих животных, — говорит Стейси Комбс из Гарвардского университета. — При этом мы удивительно мало знаем о том, как животные справляются с ветреными условиями и нестабильными воздушными потоками, поскольку большинство исследований полета животных проводилось в упрощенных условиях".
Комбс вместе с Робертом Дадли из Калифорнийского университета в Беркли изучала 10 видов диких орхидных пчел (Euglossini), которые ежедневно летают на большие расстояния в поисках пищи. Самцы этих видов особенно активно собирают ароматные вещества в мешочки на своих увеличенных задних ногах для брачных демонстраций.
Ученые создавали в естественной среде обитания пчел в Панаме мощные воздушные потоки. С помощью высокоскоростной видеосъемки они измеряли максимальную скорость полета пчел при разном уровне турбулентности. Во всех случаях пчелы демонстрировали боковое вращательное движение на высоких скоростях, компенсируя турбулентность вытягиванием задних ног в полете.
"Это увеличивает момент инерции пчел и уменьшает вращение, — объясняет Комбс, — подобно тому, как фигуристка вытягивает руки, чтобы замедлить вращение".
Это вращение усиливалось с ростом скорости, пока пчелы не оказывались повернутыми набок примерно 80% времени, после чего они теряли устойчивость. При меньшей турбулентности пчелы могли достигать более высоких скоростей.
Хотя исследование охватило только 10 видов орхидных пчел, Комбс полагает, что такое стабилизирующее поведение, вероятно, распространено среди перепончатокрылых (Hymenoptera), а турбулентные потоки могут снижать летные характеристики и многих других летающих насекомых.