Kärpänen surisee pääsi ohi ja laskeutuu lähelle; nappaat kärpäslätkän tai käärit lehden ja lähestyt varovasti – ja isket!
Mutta vaikka olisit kuinka nopea, kärpänen on melkein aina nopeampi, ja se onnistuu yleensä väistämään iskusi ja pakenemaan vahingoittumattomana. (Yrittääkö se ärsyttää sinua?!)
Kärpäsillä on monia sopeutumisia, jotka antavat niille kohonneen nopeuden, ketteryyden ja havaintokyvyn, mikä tekee niistä hyvin, hyvin hyviä havaitsemaan ja väistämään nopeimmatkin iskut. Ja uudet todisteet osoittavat, että kärpästen muunnetuilla takasiivillä on tärkeä rooli niiden vauhdikkaassa lentoonlähdössä – usein juuri oikeaan aikaan.
Related: 7 hämmästyttävää ötökkä-ninjataitoa
Talokärpäset (Musca domestica) kuuluvat heimoon Diptera eli oikeat kärpäset. Diptera-kärpäsillä on modifioidut takasiivet, jotka ovat kehittyneet pieniksi keppimäisiksi rakenteiksi, joiden päässä on nuppi, joita kutsutaan halteroiksi. Niiden värähtelyt auttavat hyönteisiä vakauttamaan kehoaan lennon aikana aistimalla kehon kiertymiä ja välittämällä tietoa siiville.
Kärpäset Diptera-alaryhmässä Calyptratae, johon kotikärpäset kuuluvat, värisyttävät haltereitaan myös kävellessään, mutta tutkijat eivät tienneet miksi. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences -lehdessä verkossa 13.1.2021 julkaistussa tutkimuksessa tutkijat tutkivat Calyptratae-kärpäsiä nähdäkseen, vaikuttaako halteran värähtely niiden siirtymiseen ilmaan ohjaamalla ylimääräistä aistitietoa siipi- ja jalkalihasten liikkeiden koordinoinnin helpottamiseksi.
Käyttämällä suurnopeuskameroita, joilla kuvattiin kytkettyjä ja vapaasti laboratoriossa kasvatettuja kärpäsiä lentoonlähdön aikana, tutkijat tallensivat materiaalia jopa 3 000 kuvan sekuntinopeudella. He havaitsivat, että Calyptratae-kärpäset laukaisivat itsensä noin viisi kertaa nopeammin kuin muut kärpäset; niiden lentoonlähtö kesti keskimäärin noin 0,007 sekuntia (7 millisekuntia) ja vain yhden siiveniskun.
”Yhdenkään Calyptratae-kärpäsen lentoonlähtö ei kestänyt yli 14 millisekuntia”, tutkijat raportoivat. Vertailun vuoksi muiden kuin Calyptratae-kärpästen lentoonlähtö kesti tutkimuksen mukaan noin 0,039 sekuntia (39 millisekuntia) ja vaati noin neljä siiveniskua.
Seuraavaksi tutkijat nukuttivat kärpäset ja poistivat puolitangot, joita kaikilla Diptera-kärpäsillä on. Calyptratae-kärpäsillä, joilta puuttuivat nämä nystyrärakenteet, kesti paljon kauemmin nousta ilmaan, mutta lentoonlähtöaika ei vaikuttanut ei-Calyptratae-kärpäsillä, joilla ei ollut haltereita. Myös lentoonlähdön vakaus kärsi, kun halterat poistettiin, mutta vain Calyptratae-kärpäsillä.
Esimerkiksi puhalluskärpäsiksi kutsutut Calyptratae-hyönteiset, jotka yrittivät pakolentoonlähtöä ilman haltereita, ”johtivat aina pakkolaskuun”, tutkijat raportoivat.
”Tämä osoittaa, että Calyptratae-kärpäsillä haltereiden syöttö on välttämätöntä nopean ja vakaan lentoonlähdön kannalta”, sanoi tutkimuksen johtava kirjoittaja, Lontoon Imperial College Londonissa työskentelevä tohtorin tutkijan virkaa tekevä Alexandra Yarger. Yarger teki kärpästutkimuksen Fox Labin kanssa Case Western Universityn biologian laitoksella Clevelandissa, Ohiossa.
Kyky paeta saalistusta on eläimelle suuri etu, ja Calyptratae-kärpäset ovat erittäin menestyksekkäitä; noin 18 000 kuvatulla lajilla ne muodostavat noin 12 prosenttia Diptera-diversiteetistä, Yarger kertoi Live Science -sivuston sähköpostitse.
”Pakolentoa suoritettaessa nopeuden ja vakauden välillä on aina kompromissi, mutta Calyptratae-kärpäset näyttävät löytäneen keinon, jolla ne pystyvät mitätöimään osan vakauden menetyksestä käyttämällä haltereitaan”, Yarger sanoi. ”Haltereiden ansiosta Calyptratae pystyy suorittamaan nopeampia ja vakaampia pakoja kuin monet muut kärpäslajit.”
Silmänräpäyksessä
Halterit eivät ole ainoa salainen ase kärpäsen väistöarsenaalissa; kun kärpänen on päässyt ilmaan, se pystyy suorittamaan manöövereitä, joita hävittäjäkoneen lentäjä kadehtisi. Hedelmäkärpäset pystyvät muuttamaan kurssiaan alle 1/100 sekunnissa – noin 50 kertaa nopeammin kuin silmä ehtii räpäyttää silmiään, kertoi Live Science aiemmin. Kokeissa täydellisesti ajoitetut siipien siivekkeet synnyttivät tarpeeksi voimaa, jotta kärpäset saatiin nopeasti liikkeelle pois saalistajan luota, kun ne olivat ilmassa.
”Nämä kärpäset pyörivät jopa 90 astetta – jotkut ovat lähes ylösalaisin – maksimoidakseen voimansa ja paetakseen”, kertoi Live Science -lehdelle vuonna 2014 Florian Muijres, joka tutki lennon biomekaniikkaa Washingtonin yliopistossa Seattlessa ja on nyt Wageningenin yliopiston & tutkimuskeskuksessa Alankomaissa.
Kärpäsillä on myös poikkeuksellinen näkökyky, joka auttaa niitä suunnittelemaan hyppynsä poispäin uhasta. Noin 200 millisekuntia ennen lentoonlähtöä hedelmäkärpäset käyttävät uhkaavasta vaarasta varoittavaa visuaalista informaatiota säätääkseen asentoaan ja määrittääkseen suunnan, joka laukaisee ne turvaan, tutkijat kirjoittivat vuonna 2008 Current Biology -lehdessä.
Tosiasiassa niiden kehittynyt havaintokyky jonglööraa jopa kuusi kertaa enemmän visuaalista syötettä sekunnissa kuin ihminen pystyy, BBC kertoi vuonna 2017.
Eläinten aivot havaitsevat ajan kulumisen käsittelemällä kuvia nopeudella, joka tunnetaan nimellä ”välkkyfuusionopeus” (flicker fusion rate), termi, joka kuvaa sitä, kuinka monta kuvaa välähtää niiden aivoihin sekunnissa. Englantilaisen Cambridgen yliopiston soluneurotieteen emeritusprofessori Roger Hardie istutti elektrodit kärpästen silmien valoreseptoreihin mitatakseen niiden välähdysfuusionopeuden ja laski sen olevan 400 kertaa sekunnissa; BBC:n mukaan ihmisten keskimääräinen välähdysfuusionopeus on noin 60. Tämä tarkoittaa sitä, että ”normaaliksi” havaitsemasi liike liikkuu kärpäselle kuin hidastettuna.
Kun kaikki nämä sisäänrakennetut edut ovat olemassa, ei ole ihme, että kärpänen, jota yrität lyödä, pääsee pakoon. Yksi lähestymistapa, joka saattaa parantaa mahdollisuuksiasi, on kuitenkin se, että kohdistat huitaisusi paikkaan, johon kärpänen todennäköisesti menee, eikä paikkaan, jossa se lepää, kertoi Michael Dickinson Kalifornian teknologiainstituutista Pasadenasta The Independent -lehdelle vuonna 2011.
”On parasta olla huitaisematta kärpäsen lähtöasentoa”, Dickinson sanoi. ”Tähtää hieman eteenpäin siitä, jotta voit ennakoida, mihin kärpänen aikoo hypätä.”
Vaikka voit myös jättää kärpäsen rauhaan, Yarger lisäsi. ”Niillä on aivan yhtä paljon oikeus selviytyä kuin muillakin eläimillä”, hän sanoi.”
TEKIJÄN HUOMAUTUS: Artikkelia päivitettiin 13.1. kello 11:35 ET lisäämällä siihen johtavan tutkijan lainauksia ja videokuvaa kokeista.
Originally published on Live Science.
Uudemmat uutiset