Alai

En flue svirrer forbi dit hoved og lander i nærheden; du snupper en fluesmækker eller ruller et blad sammen og nærmer dig forsigtigt – og så slår du til!

Men uanset hvor hurtig du er, er fluen næsten altid hurtigere, og det lykkes den som regel at undvige dit slag og slippe uskadt væk. (Prøver den at irritere dig?!)

Fluer har mange tilpasninger, der giver dem øget hastighed, manøvredygtighed og opfattelsesevne, hvilket gør dem meget, meget gode til at opdage og undvige selv de hurtigste slag. Og nye beviser viser, at fluernes modificerede bagvinger spiller en vigtig rolle, når det gælder om at sætte dem i gang med en hurtig afgang – ofte lige i tide.

Relateret: 7 fantastiske insekt-ninja-evner

Husfluer (Musca domestica) tilhører ordenen Diptera, dvs. de ægte fluer. Diptera-fluer har modificerede bagvinger, der har udviklet sig til små, stoklignende strukturer med en knop i enden, kaldet halterer. Deres vibrationer hjælper insekterne med at stabilisere deres kroppe under flyvning ved at registrere kroppens rotationer og overføre information til vingerne.

Fluer i Diptera-undergruppen Calyptratae, som omfatter stuefluer, vibrerer også med deres halterer, mens de går, men forskerne vidste ikke hvorfor. I en undersøgelse, der blev offentliggjort online den 13. januar 2021 i tidsskriftet Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, undersøgte forskere Calyptratae-fluer for at se, om haltersvingninger påvirkede deres overgang i luften, idet de dirigerede yderligere sensorisk input til at hjælpe med at koordinere bevægelser i vinge- og benmusklerne.

Ved hjælp af højhastighedskameraer til at optage fastbundne og frie laboratorieopdrættede fluer under afgang optog forskerne optagelser med hastigheder på op til 3.000 billeder i sekundet. De fandt ud af, at Calyptratae-fluerne startede sig selv omkring fem gange hurtigere end andre fluer; deres takeoffs krævede i gennemsnit omkring 0,007 sekunder (7 millisekunder) og kun ét vingeslag.

“Ingen af Calyptratae-flyene havde en starttid, der var længere end 14 millisekunder ,” rapporterede forskerne. Til sammenligning varede ikke-Calyptratae-fluernes takeoffs omkring 0,039 sekunder (39 millisekunder) og krævede omkring fire vingeslag, ifølge undersøgelsen.

Dernæst bedøvede forskerne fluerne og fjernede halterne, som alle Diptera-fluer har. Calyptratae-fluer, der mangler disse knoldede strukturer, tog meget længere tid om at komme i luften, men starttiden var ikke påvirket hos ikke-Calyptratae-fluer uden halterne. Stabiliteten under afsætningen blev også forringet ved fjernelse af halterne, men kun hos Calyptratae-fluer.

For eksempel forsøgte Calyptratae-insekter, der er kendt som blæsefluer, at flygte uden deres haltere “resulterede altid i en nødlanding”, rapporterede forskerne.

“Dette indikerer, at for Calyptratae-fluer er haltere-input nødvendigt for hurtige og stabile takeoffs”, sagde hovedforfatteren af undersøgelsen, Alexandra Yarger, en postdoc-forsker ved Imperial College London. Yarger udførte flueforskningen med Fox Lab i biologiafdelingen ved Case Western University i Cleveland, Ohio.

Det er et stort plus for et dyr at kunne undslippe prædation, og Calyptratae fluer er ekstremt succesfulde; med omkring 18.000 beskrevne arter udgør de omkring 12 % af Diptera-diversiteten, fortalte Yarger til Live Science i en e-mail.

“Når man udfører en flugtstart, vil der altid være en afvejning mellem hastighed og stabilitet, men Calyptratae synes at have fundet en måde at ophæve noget af tabet i stabilitet ved hjælp af deres halter,” sagde Yarger. “Halterne gør det muligt for Calyptratae at udføre hurtigere og mere stabile flugtforsøg end mange andre fluearter.”

I løbet af et øjeblik

Halterterne er ikke det eneste hemmelige våben i en flues undvigelsesarsenal; når først en flue er i luften, kan den udføre manøvrer, som en jagerflypilot ville være misundelig på. Frugtfluer kan ændre kurs på under 1/100 af et sekund – ca. 50 gange hurtigere end et øje kan blinke, har Live Science tidligere rapporteret. I eksperimenter genererede perfekt timede vingeklapper tilstrækkelig kraft til hurtigt at drive fluerne væk fra et rovdyr, mens de befandt sig i luften.

“Disse fluer ruller op til 90 grader – nogle er næsten på hovedet – for at maksimere deres kraft og flygte”, fortalte Florian Muijres, der har studeret flyvningens biomekanik på University of Washington i Seattle og nu arbejder på Wageningen University & Research i Holland, til Live Science i 2014.

Fluer har også et ekstraordinært syn, som hjælper dem med at planlægge deres spring væk fra en trussel. Omkring 200 millisekunder før afgang bruger frugtfluer visuelle input, der advarer om en truende fare, til at justere deres kropsholdning og udpege den retning, der vil sende dem i sikkerhed, skrev forskere i 2008 i tidsskriftet Current Biology.

I virkeligheden jonglerer deres forbedrede opfattelse op til seks gange mere visuelt input på et sekund, end mennesker kan, rapporterede BBC i 2017.

Dyrs hjerner opfatter tidens gang ved at behandle billeder med hastigheder, der er kendt som “flicker fusion rate”, et udtryk, der beskriver, hvor mange billeder der blinker ind i deres hjerner pr. sekund. Roger Hardie, professor emeritus i cellulær neurovidenskab ved University of Cambridge i England, implanterede elektroder i fotoreceptorerne i fluernes øjne for at måle deres flimmerfusionshastighed og beregnede, at den er 400 gange i sekundet; den gennemsnitlige flimmerfusionshastighed for mennesker er ca. 60, ifølge BBC. Det betyder, at bevægelser, som du opfatter som “normale”, bevæger sig som slow-motion for en flue.

Med alle disse indbyggede fordele er det ikke underligt, at den flue, du forsøger at slå, kan slippe væk. En metode, der kan forbedre dine chancer, er dog at rette dit slag mod et sted, hvor fluen sandsynligvis vil gå hen, i stedet for hvor den hviler, fortalte Michael Dickinson fra California Institute of Technology i Pasadena til The Independent i 2011.

“Det er bedst ikke at slå på fluens startposition,” sagde Dickinson. “Sigt lidt fremad for at foregribe, hvor fluen vil hoppe hen.”

Derimod kan du også bare lade fluen være i fred, tilføjede Yarger. “De har lige så meget ret til at overleve som ethvert andet dyr,” sagde hun.

REDAKTIONENS BEMÆRKNING: Artiklen blev opdateret kl. 11:35 ET den 13. januar for at inkludere citater fra den ledende forsker og video af eksperimenterne.

Originalt offentliggjort på Live Science.