Jak mucha lata?

Ogólnie biorąc nikt nie zwraca uwagi na muchę, chyba dopiero wówczas, gdy dokucza swym natręctwem siadając na łysinie, lub gdy pływa w zupie na talerzu.

Mało kto zastanawia się, na czym polega mechanizm, dzięki któremu owad lata.

Prace badawcze w tym kierunku prowadzone byty już prawie przed 100 laty. Jeden z francuskich uczonych, prof. Marey, pracował nad analizą ruchów skrzydeł owada w czasie jego lotu. Na podstawie szeregu doświadczeń wyjaśnił główne zasady ruchu skrzydeł. Dla potwierdzenia słuszności swych wniosków, wysnutych podczas badań, skonstruował on przyrząd zwany sztucznym owadem. Owad ten unosił się do góry, oraz poruszał się ruchem postępowym w płaszczyźnie poziomej.

Skrzydłami owadów poruszają mięśnie w dwojaki sposób: bezpośrednio i pośrednio. W pierwszym wypadku mięśnie przyczepione są wprost do nasady skrzydeł, w drugim natomiast grupa mięśni grzbietowo – brzusznych powoduje spłaszczenie ścian tułowia, przez co skrzydła podnoszą się do góry.

Po ich zluźnieniu się kurczą się mięśnie poprzeczne, przy czym elastyczne ściany tułowia przybierają swe normalne położenie i uwypuklają się wskutek ściśnięcia z boków i skrzydło uderza w dół. Otrzymujemy więc tylko ruchy wahadłowe. Skrzydła znajdując się w ciągłym ruchu, natrafiają na opór ze strony powietrza, ten dopiero wywołuje wszelkie inne zmiany w ich ruchu.

Częstość, z jaką poruszają się skrzydła owadów nie jest oczywiście jednakowa dla różnych gatunków. Tak np. mucha domowa wykonuje około 330 wahań na sekundę, pszczoła — 190, motyl (kapustnik) — 9. Do oznaczenia częstości tych wahań służy między innymi tzw. metoda graficzna, polegająca na zapisywaniu krawędzią skrzydła każdego jego ruchu na okopconym, obracającym się walcu. Równocześnie za pomocą specjalnego przyrządu zostaje odnotowany czas w postaci ząbkowanej linii umieszczonej pod zapisem wykonanym przez skrzydło. Stąd można obliczyć ilość wahań w ciągu 1 sek.

Jeżeli ustawić muchę tak, aby obydwa skrzydła jednocześnie ocierały walce, wówczas można przekonać się, iż poruszają się one współcześnie. To samo można stwierdzić na świeżo zabitej osie. Poruszając jedno jej skrzydło zauważymy, że drugie wykonuje identyczne ruchy.

Dla określenia charakteru ruchu skrzydła stosowano tzw. metodę optyczną, Przytwierdzano do końca skrzydła blaszkę złota malarskiego i puszczano owada w przestrzeń oświetloną promieniami słonecznymi. Promienie, padając na tę blaszkę w czasie lotu owada, dawały świetlny obraz położeń skrzydła w każdej chwili. W ten sposób przekonano się, że koniec skrzydła opisuje cyfrę 8. Jeżeli wyzłocić znaczną część tylko górnej powierzchni skrzydła, wówczas, lecąc w świetle, owad daje obraz 8, w której jedno ramię S jest mocniej świecące niż pozostałe. Przyczyną tego zjawiska, jak się później przekonano, jest zmiana płaszczyzny skrzydła. Do obracającego się okopconego walca przystawiono skrzydło owada w ten sposób, aby tylna jego krawędź zapisywała na nim swoje wahania. Tą metodą otrzymano parami dwa różnego charakteru ślady. Dolny z nich był rysowany przez gładki spód skrzydła, a górny przez nierówną powierzchnię górną.