Alai

O muscă zbârnâie pe lângă capul tău și aterizează în apropiere; iei un zburător de muște sau înfășori o revistă și te apropii cu prudență – și lovești!

Dar oricât de rapid ai fi, musca este aproape întotdeauna mai rapidă și de obicei reușește să se sustragă loviturii tale și să scape nevătămată. (Încearcă să te enerveze?!)

Muștele au multe adaptări care le conferă o viteză, o manevrabilitate și o percepție sporite, ceea ce le face foarte, foarte bune în a detecta și a se sustrage chiar și celor mai rapide lovituri. Și noi dovezi arată că aripile posterioare modificate ale muștelor joacă un rol important în lansarea lor într-o decolare rapidă – adesea chiar la timp.

Relaționat: 7 abilități uimitoare de ninja pentru insecte

Muștele de casă (Musca domestica) aparțin ordinului Diptera, sau muștele adevărate. Muștele Diptera posedă aripi posterioare modificate, care au evoluat în structuri mici, asemănătoare unor bețe, cu un buton la capăt, numite halere. Vibrațiile acestora ajută insectele să își stabilizeze corpul în timpul zborului, prin detectarea rotațiilor corpului și transmiterea de informații către aripi.

Muștele din subgrupul Diptera Calyptratae, care include muștele de casă, vibrează, de asemenea, halerele lor în timp ce merg, dar oamenii de știință nu știau de ce. Într-un studiu publicat online la 13 ianuarie 2021 în revista Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, cercetătorii au investigat muștele Calyptratae pentru a vedea dacă oscilația halterelor a afectat tranziția lor în aer, direcționând o intrare senzorială suplimentară pentru a ajuta la coordonarea mișcărilor în mușchii aripilor și ai picioarelor.

Utilizând camere de mare viteză pentru a capta muște crescute în laborator, legate și libere, în timpul decolării, cercetătorii au înregistrat imagini la viteze de până la 3.000 de cadre pe secundă. Ei au descoperit că muștele Calyptratae s-au lansat de aproximativ cinci ori mai repede decât alte muște; decolarea lor a necesitat în medie aproximativ 0,007 secunde (7 milisecunde) și doar o bătaie de aripă.

„Niciuna dintre Calyptratae nu a avut o durată de decolare mai mare de 14 milisecunde ,” au raportat cercetătorii. Prin comparație, decolările muștelor non-Calyptratae au durat aproximativ 0,039 secunde (39 milisecunde) și au necesitat aproximativ patru bătăi ale aripilor, potrivit studiului.

În continuare, cercetătorii au anesteziat muștele și au îndepărtat halterele, pe care le au toate muștele Diptera. Muștele Calyptratae lipsite de aceste structuri noduroase au avut nevoie de mult mai mult timp pentru a se ridica în aer, dar timpul de decolare nu a fost afectat la muștele non-Calyptratae fără haltere. Stabilitatea în timpul decolării a avut de asemenea de suferit odată cu eliminarea halterelor, dar numai în cazul muștelor Calyptratae.

De exemplu, insectele Calyptratae cunoscute sub numele de muște de suflat care au încercat să evadeze la decolare fără halterele lor „au dus întotdeauna la o aterizare forțată”, au raportat oamenii de știință.

„Acest lucru indică faptul că pentru muștele Calyptratae, aportul halterelor este necesar pentru decolări rapide și stabile”, a declarat autorul principal al studiului, Alexandra Yarger, cercetător postdoctoral la Imperial College London. Yarger a efectuat cercetarea asupra muștelor cu laboratorul Fox din cadrul Departamentului de Biologie al Case Western University, din Cleveland, Ohio.

Capacitatea de a scăpa de prădători este un mare avantaj pentru un animal, iar muștele Calyptratae sunt extrem de reușite; cu aproximativ 18.000 de specii descrise, ele cuprind aproximativ 12% din diversitatea Dipterae, a declarat Yarger pentru Live Science într-un e-mail.

„Atunci când se efectuează o decolare de evadare, va exista întotdeauna un compromis între viteză și stabilitate, dar Calyptratae pare să fi găsit o modalitate de a anula o parte din pierderea de stabilitate prin utilizarea halterelor lor”, a spus Yarger. „Halterele permit Calyptratae să realizeze evadări mai rapide și mai stabile decât multe alte specii de muște.”

Într-o clipită

Halterele nu sunt singura armă secretă din arsenalul evaziv al unei muște; odată ce o muscă este în aer, ea poate executa manevre care ar fi de invidiat pentru un pilot de avion de vânătoare. Muștele de fructe pot schimba cursul în mai puțin de 1/100 de secundă – de aproximativ 50 de ori mai repede decât poate clipi un ochi, a raportat anterior Live Science. În cadrul experimentelor, clapele de aripă perfect sincronizate au generat suficientă forță pentru a propulsa rapid muștele departe de un prădător în timp ce se aflau în aer.

„Aceste muște se rostogolesc până la 90 de grade – unele sunt aproape cu susul în jos – pentru a-și maximiza forța și pentru a scăpa”, a declarat pentru Live Science în 2014 Florian Muijres, care a studiat biomecanica zborului la Universitatea Washington din Seattle, iar acum se află la Universitatea Wageningen & Research din Olanda.

Muștele au, de asemenea, o vedere excepțională, care le ajută să își planifice salturile pentru a se îndepărta de o amenințare. Cu aproximativ 200 de milisecunde înainte de decolare, muștele de fructe folosesc informații vizuale care avertizează asupra unui pericol iminent pentru a-și ajusta postura și pentru a identifica direcția care le va lansa spre siguranță, au scris oamenii de știință în 2008 în revista Current Biology.

De fapt, percepția lor îmbunătățită jonglează cu până la de șase ori mai multe intrări vizuale într-o secundă decât o pot face oamenii, a relatat BBC în 2017.

Creierul animalelor percepe trecerea timpului prin procesarea imaginilor la viteze cunoscute sub numele de „rata de fuziune a pâlpâielilor”, un termen care descrie numărul de imagini care le străbat creierul pe secundă. Roger Hardie, profesor emerit de neuroștiință celulară la Universitatea Cambridge din Anglia, a implantat electrozi în fotoreceptorii ochilor muștelor pentru a le măsura rata de fuziune a pâlpâirii, calculând că aceasta este de 400 de ori pe secundă; rata medie de fuziune a pâlpâirii pentru oameni este de aproximativ 60, potrivit BBC. Acest lucru înseamnă că mișcarea pe care o percepeți ca fiind „normală” se mișcă ca o mișcare cu încetinitorul pentru o muscă.

Cu toate aceste avantaje încorporate, nu este de mirare că musca pe care încercați să o loviți poate scăpa. Cu toate acestea, o abordare care ar putea să vă îmbunătățească șansele este aceea de a vă îndrepta lovitura către un loc în care este probabil ca musca să se îndrepte, mai degrabă decât către locul în care se odihnește, a declarat Michael Dickinson de la California Institute of Technology din Pasadena pentru The Independent în 2011.

„Cel mai bine este să nu loviți poziția de plecare a muștei”, a spus Dickinson. „Țintiți puțin înainte de aceasta pentru a anticipa unde va sări musca.”

Apoi, ați putea, de asemenea, să lăsați musca în pace, a adăugat Yarger. „Ele au la fel de mult drept la supraviețuire ca orice alt animal”, a spus ea.

NOTA EDITORULUI: Articolul a fost actualizat la ora 11:35 a.m. ET pe 13 ianuarie pentru a include citate din partea cercetătorului principal și o înregistrare video a experimentelor.

Publicat inițial pe Live Science.

.