Стрекозы: Воздушные асы мира насекомых
Исследователи из Гарвардского университета при поддержке Национального научного фонда (NSF) изучают, как стрекозы выполняют сложные воздушные манёвры, включая охоту и спаривание в полёте.
Полевые исследования и отлов
Лаборатория расположена на полевой станции Конкорд в Бедфорде, Массачусетс, в окружении лесов и прудов — идеальной среды обитания стрекоз. Учёные уже идентифицировали 20 видов в местном пруду. Отлов стрекоз для исследований — сложная задача. Пойманные особи, например, Libellula cyanea (семейство Libellulidae, или стрекозы-каменушки), определяются по характерным признакам, таким как белые точки на крыльях у самцов.
Эксперименты в специальном вольере
Для изучения хищнического поведения команда построила большой сетчатый вольер высотой около полутора этажей. Стрекозы отказываются охотиться в неидеальных условиях освещения или в тесном пространстве. В вольере установлены восемь высокоскоростных камер, которые фиксируют процесс охоты на плодовых мушек, невидимый невооружённым глазом.
Результаты наблюдений
- Весь процесс охоты занимает около 1–1,5 секунды: стрекоза взлетает, ловит добычу ногами, переворачивается вверх ногами и планирует обратно на насест.
- Даже особи с повреждёнными крыльями (например, с отсутствующей половиной переднего крыла) успешно ловят добычу.
- Отдельные манёвры могут занимать всего полсекунды.
- В условиях вольера стрекозы успешно ловили около 90% предложенной добычи.
Уникальные способности и эволюция
Стрекозы — удивительные летуны, способные выполнять сложные манёвры сотни раз подряд. Они существуют на планете около 300 миллионов лет и старше динозавров. Их полёт включает движение вверх, вниз, зависание и мгновенное ускорение. Две пары крыльев могут махать синхронно или со смещением, и этот режим постоянно меняется во время охоты. Их зрение почти круговое (кроме узкой зоны сзади).
Практическое значение исследований
- Бионика и робототехника: Инженеры черпают вдохновение у стрекоз для проектирования малогабаритных летательных аппаратов. На масштабе насекомых физика полета требует машущих или вращающихся крыльев, а не мини-самолётов.
- Биоконтроль: Одна стрекоза может потреблять 30 или даже сотни комаров в день, что открывает перспективы их использования для борьбы с этими насекомыми.