Záhada včelího letu objasněna  
Jedna z otázek, která vědcům unikala více než 70 let, byla zodpovězena: Jakým způsobem včely létají?

 

Profesor Michael Dickinson, říká o sobě, že rád pozoruje let masařky. Za zvláštní výsledky na poli výzkumu letu hmyzu obdržel od MacArthurovy nadace cenu ve výši 500 000 USD.

Ačkoli tato otázka nebyla tak vážná jako např. záhada vzniku vesmíru nebo života na Zemi, fyzika letu včely trápila vědce již od roku 1934. Tehdy totiž francouzský entomolog Augus Magnan spolu se svým asistentem Andrém Sainte-Laguem vypočítali, že včelí let je z hlediska aerodynamiky nemožný – že nesystematické včelí třepotání křídel jednoduše nemůže udržet relativně těžké včelí tělo ve vzduchu. A přesto včela docela obstojně létá. Rozdíl mezi teorií a realitou trápil vědce několik desetiletí.

 


Až nedávno tuto záhadu objasnil tým bioinženýra Michaela Dickinsona z Kalifornského technologického institutu. Na sledování simulaci včelího letu použili kombinaci digitálního fotoaparátu s rychlou závěrkou a velkého robotického modelu včelího křídla. Jejich práce byla nedávno publikována v Proceeding of the National Academy of Sciences.

Zvětšit obrázek
Michael Dickinson při svém bádání přilepí hmyz na tenký ocelový závěs, poté jeho let snímá vysokorychlostní kamerou. Na snímku je octomilka a tyto záběry například prokázaly, jak hmyz generuje dostatek síly k tomu aby se udržel ve vzduchu a proč konvenční teorie pro let u hmyzu selhávaly. Frekvence mávání křídel během tomto záběru byla 200x za sekundu.

„Už nebudeme dále bezmocně uvádět, že současná věda neumí vysvětlit fyzikální podstatu včelího letu, protože ode dneška to již není pravda, říká Michael Dickinson.
„Včely využívají nejpodivuhodnější mechanismus letu, který u hmyzu známe,“ míní Dickinson. „Tajemství včelího letu je v nekonvenční kombinaci krátkých trhavých pohybů křídel s rychlou rotací křídla při máchnutí a zpětném pohybu a to vše s úctyhodně rychlou frekvencí.“

 


 

Zvětšit obrázek
Včela mává svými křídly v pravidelném rytmu 230x za sekundu, bez ohledu na zátěž kterou nese. Zvýšení vztlačné síly dosahuje rozšířením úhlu mávání křídel (zvětší opisovaný oblouk). Z hlediska aerodynamiky by bylo výhodnější zvýšit frekvenci mávání křídel. To jí však nedovoluje utváření létacího svalstva. (Foto: Steve Roberts)

Rychlost mávání křídel je skutečně obdivuhodná. Jak říká dr. Dickinson, „čím je hmyz menší, tím rychleji mává křídly – aerodynamický výkon totiž klesá v závislosti na velikosti, menší zvířata jsou nucena mávat křídly rychleji. Například frekvence komářích křídel je 400x za sekundu, ptáci naopak mávají křídly pomalu.

 


U včel by se předpokládalo, že budou mávat křídly o něco pomaleji a že budou s nimi opisovat devadesátistupňový oblouk stejně jako jiný létající hmyz, přičemž v některých případech křídla opisují téměř půlkruh. Včela svými křídly mává do krátkého oblouku 90 stupňů, a na svou velikost až směšně rychle – až 230x za sekundu.

 Octomilka (Drosophyla melanogaster) je pro srovnání 80x menší a její frekvence křídel je pouze 200x za sekundu.
Pokud chce včela vyvinout více energie, např. když letí do úlu s nákladem nektaru či pylu, pouze rozšíří úhel mávání křídel, ale frekvence zůstává na stejné hladině. „To je také ojedinělé, protože z hlediska aerodynamiky by bylo mnohem výhodnější, kdyby včela zvýšila frekvenci mávání křídel a nikoli křídly opisovaný oblouk.


Podivná včelí strategie souvisí s utvářením létacího svalstva. Včelám se totiž vyvinulo svalstvo, které se fyziologicky v mnohém liší od jiného hmyzu. Létací svaly včel totiž musí pracovat na konstantní frekvenci a relativně rychle, jinak nevyvinou dostatek energie,“ vysvětluje vědec.


„Včelí svalstvo křídel je důkaz toho, že předpokládat perfektní evoluční adaptaci zvířat, může být chyba. Jedna z našich hypotéz je, že prapředek včely získal tento typ svalů a současná včela musí s touto zvláštností žit,“ dodává Michael Dickinson.
 

Datum: 13.02.2006 14:21
Tisk článku

Spontánní evoluce - Lipton Bruce H., Bhaerman Steve
 
 
cena původní: 399 Kč
cena: 355 Kč
Spontánní evoluce
Lipton Bruce H., Bhaerman Steve

Diskuze:

více info na www.blandik.wz.cz

blandik,2008-02-01 15:32:06

Více informací o tomto problému najdete také na:
www.blandik.wz.cz

Odpovědět

a prd

gro,2006-02-21 01:36:25

Mno to je jakoby se dozvedel africky mufa ze auto jezdi protoze ma motor a v praze uz jim vychazi vypocty, kua, animace by nebyla ? nebo k vam jeste nedorazila vymozenost gif flash atd. ?

Odpovědět

Včela neletí ...

Pepa,2006-02-15 16:49:35

Včela neletí, včela se jen rychle modlí aby letěla. Kdybyste se takhle rychle uměli modlit, taky byste lítali.

Odpovědět

První :-)

Marie,2006-02-14 12:23:36

Další důkaz jak je evoluce zfušovaná. Kreacionisti by měli designérovi odejmout přídomek inteligentní za prokázané fušeráctví. Co takhle založit teorii opilého designéra. Vedle špagetové příšery by se docela vyjímal.:-)))

Odpovědět


Právě naopak

Pavel,2006-02-14 12:38:44

On totiž ten ID je tolik inteligentní, že my ten jeho design vůbec nejsme schopni pochopit. Proto nám to připadá nesmyslné.

A samozřejmě, výše uvedeným tvrzením lze vysvětlit úplně každý nesmysl.

Odpovědět


No, já jenom....

Zephir,2006-02-14 14:07:39

...že jsem v jiným článku četl, že ta konstatní frekvence je vyladěná právě s ohledem na hydrodynamiku letu. Ta se v případě hmyzu neřídí čistě stacionárními zákony aerodynamiky v ustáleným stavu, ale závisí na tvorbě vírů, který svou stervačností vytvářej jakejsi dodatečnej vztlak, závěs. A frekvence těchle vírů je pevně daná pro danej tvar a plochu křídla. Čili kdyby milá včela přidala na frekvenci, tak by se buďto mnohem víc nadřela, nebo by si prostě nabila sosák.


Nevim to jistě - možná samotnej autor výzkumu, článku nebo někdo jinej - ale mám pocit, že tu někdo nahlas blbne...;-)

Odpovědět


Tady je ten článek, ať vidíte, že nekecam...

Zephir,2006-02-14 14:15:25

http://techblog.srubar.net/fyzika/jak-leta-hmyz-proc-cmelak-muze-letat.html

Otázka je,

A) jestli má v takovejch článkcích cenu věřit něčemu jinýmu, než holejm faktům (a že jich tam moc neni...)

B) jak důkladně dělají autoři podobnejch studií vzájemný rešerše. Já bych je na jejich místě při současným stylu financování vědeckejch grantů asi taky moc důkladně nedělal. Jenže já sem ten, kdo podobný hraní těm vědátorům platí ze svejch daní.

Odpovědět


Včelí frekvence mávání

Martin-Techblog,2006-02-17 11:55:47

Zephir si jako obvykle domyslel něco, co nikde napsané není. V mém článku
http://techblog.srubar.net/fyzika/jak-leta-hmyz-proc-cmelak-muze-letat.html
píšu totéž, co zde; tedy, že frekvence včelího mávání křídel je dána biologickými předpoklady včely.

Což nemění nic na tom, že můj článek přináší mnohem více zajímavých informací z více zdrojů a není pouhým mlácením prázdné slámy jako tento překlad tiskové zprávy ještě bez uvedeného zdroje.

Odpovědět


Neřikám, že je to váš problém

Zephir,2006-02-17 12:21:21

V každým případě tvrzení, že "Včelí svalstvo křídel je důkaz toho, že předpokládat perfektní evoluční adaptaci zvířat, může být chyba." může bejt chyba, protože to může bejt stejně dobře fíčura se zřetelem na ten vírovej charakter letu.

Čili náš sebevědomej pocit, že vidíme evoluci pod pokličku nemusí bejt zdaleka tak opodstatnělej.

Odpovědět




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni














Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace