Paksukehade ja väikeste tiibadega kimalastel pole oma lennuoskuste maine. Nende kohmakas viis pani mõned teadlased ekslikult arvama, et nende lend trotsis isegi aerodünaamikat. Kuid mis neil elegantsest puudu on, korvavad nad kõrguse. Uute teadusuuringute kohaselt võiksid kimalased teoreetiliselt Mount Everesti tippkohtuma panna.
Seotud sisu
- Zombees on selle saavutanud kogu USA-s
- Kas mesilasi saab koolitada vähki nuusutama?
- Ka Ameerika kimalane põrkub
Mõte, et mesilastest võivad saada asjatundlikud mägironijad, tundub ebaloogiline. "Te ronite mäele ja seal on külm ja raske hingata. Hapnikku pole. Lendavate putukate jaoks on see veelgi hullem, " ütleb Laymari Wyomingi ülikooli ökoloog Michael Dillon . "Õhutihedus on vähenenud, nii et tiibu lehvitades on raske jõude tegelikult tekitada. Õhus on lihtsalt vähem molekule, mida vastu suruda."
Kuid Dilloni ja tema kolleegi Robert Dudley, Berkeley California ülikooli ja Panama Smithsoni troopiliste uuringute instituudi ökoloogi sõnul oleksime mõistlikud mesilasi alahinnata. Paar vaatas kimalaste lennupiire ja avaldas nende tulemused täna ajakirjas Biology Letters . "Meie üllatuseks võivad [mesilased] lennata palju kõrgemal, kui me arvasime, et nad suudavad, " ütleb Dillon.
Lendavaid putukaid on põllul raske uurida ja mesinikud ei tea mesilaste äärmuslikest piiridest palju lend. Neil on siiski vihjeid: Ameerika Ühendriikide edelaosariigi põliselanikud ( Xylocarpa varipuncta ) võivad hõljuda madala õhutihedusega keskkonnas, mis on iseloomulik suurtele kõrgustele. Troopilised orhideemesilased võivad hõljumise ajal oma raskust kaks korda tõsta - see on veel üks näitaja, et mesilastel on pisut rohkem lendamisoskust kui lihtsalt võime ühelt lillelt teisele lennata.
Need mesilased on troopilised või madalikud, samal ajal kui kimalased on Alpide matkaradade tavalised elanikud Ameerika kaljudest Andideni. "Tundub, et neil on kõrgetel kõrgustel aega veeta väga hea, " ütleb Dillon. Nii et teadlased imestasid, kui raske on mesilastel seal tegelikult ringi lennata?
Tundmatu liigi kimalane läheneb Hiinas Loode-Urumqi lähedal umbes 6500 jalga (2000 meetrit) kasvavale lillele. (Foto: ME Dillon) Lääne-Hiina mägedes hõivasid teadlased kuus kohalikud isased kimalased ( Bombus impetuosus ) looduses umbes 10 660 jala kõrgusel. Nad kleepisid mesilased hüpobaarilisse kambrisse ja imasid järk-järgult õhku välja, simuleerides madalama hapniku- ja õhutihedusega kõrgemaid keskkondi. "Lihtsalt õhku välja pumbates saame vähendada õhurõhku, mis oleks nagu mesilane mäest üles vedada, " ütleb Dillon.
Nad vaatasid mesilaste käitumist, salvestasid heli, et arvutada nende tiibade löömise rütmi, ja analüüsisid tiibu liikumist videomaterjalidest. Keskmine kimalane võis ikkagi hõljuda umbes 26 000 simuleeritud jala juures ja kaks mesilast lendasid kõrgemale kui 29 527 simuleeritud jalga - see on umbes 500 jalga Everesti mäe tipust kõrgemal.
Kimalane, kes lendab hüpobaarikambris, mille õhurõhk on umbes võrdne õhurõhuga, mis leitakse 6000 meetri kõrgusel 19 600 jalga. (Michael Dilloni video viisakus) Selliste peadpööritavate kõrguste saavutamiseks on igal lendaval organismil (või isegi helikopteril) põhimõtteliselt kaks võimalust: lüüa kiiremini oma tiivad või suurendada tiiva löögi amplituuti, nurka, mille kaudu nad tiibadesse lüüa saavad. Lihtsalt nende väikeste tiibade kiirem lehvitamine oleks mesilase jaoks tõenäoliselt raskem, kuna nad löövad tiibu üsna ainulaadsel viisil, seega on mesilase jaoks parim võimalus teha laiemaid lööke.
"Dillon ütleb, et nad näevad peaaegu välja nagu mingis mõttes vett tallavad vett." Nad löövad tiivad läbi laiema kaare, nii et iga kord, kui nad tiibu läbi selle kaare liigutavad, suruvad nad oma tiibu rohkem molekulide vastu kui nad teeksid teisiti. "Ta märgib, et tiibade liikumistel on ka muid peenemaid muudatusi, mis võimaldavad neil suurendada ka nende tiibade tekitatavat jõudu.
Asume siiski sammu tagasi - katses osalesid mesilased põhiliselt purgis, õhurõhu ja hapniku tase nende ümber muutus. Aga mis puutub tuule, külma, lume ja hulgaliselt muid tegureid, mis muudavad mäest tõusmise nii ohtlikuks? Selgub, et mesilased on vastupidavad olendid - Dillon on leidnud kimalased koguni 16 000 jalga. Kõrgel kõrgusel, kus "lumest torkavad lihtsalt lillepead, tõmbuvad kimalased sinna üles ja külastavad neid lilli", ütleb Dillon . Fakt, et nad lendasid, räägib mesilaste suutlikkusest selliste kõrguse muutustega kohaneda.
Miks on mesilastel see võime? Kõik lendavad loomad tulevad kõrgusega toime erinevatel viisidel, kuid tavaliselt on neil ülemäärane lennuvõime, mis võimaldab neil seda teha. Mesilaste ja muude putukate jaoks on "see ülemäärane lennuvõime tõesti kasulik näiteks kiskjate eest põgenedes", ütleb Dillon. Kui linnud patrullivad taevas ja ämblikud varitsevad lilli, on see mesilase jaoks ohtlik maailm.
Samuti peavad mesilased tarusse tagasi kandma õietolmu ja nektarit. "Mesilased võivad olla ebaharilikud juhul, kui nende suurem raskuste tõstmise vajadus võib anda teise eelise, kui neile antakse suurem kõrgusevahemik. Nad ei pea tingimata suutma teha mõlemat korraga - vähemalt mitte samal määral, " ütleb Londoni ülikooli Suurbritannia kuningliku veterinaarkolledži bioloog Richard Bomphrey. Sisuliselt võiks mesilaste võime mäest üles liikuda vaid õietolmu kogumise parandamiseks välja töötatud omaduste kõrvalproduktina.
Mesilaste ning muude putukate ja loomade lennupiiride mõistmine võiks aidata teadlastel ennustada, kuidas kliimamuutused võivad nende levikuala mõjutada. Lisaks putukate ökoloogia paremale mõistmisele informeerivad lennuuuringud insenere, kes üritavad ehitada pisikesi lendavaid roboteid - mis võiksid ühel päeval näiteks liiklust jälgida või katastroofipaigasid uurida - kuidas mesilasi ja muid vigu jäljendada.
"See artikkel on elegantne näide sellest, kuidas lendavad loomad saavad lihtsate kinemaatiliste muutuste abil nende aerodünaamilisi jõude tugevdada, " ütleb Bomphrey. Insenerid võiksid tema sõnul tugineda samale strateegiale. Niisiis viivad need leiud kimalase lennu täiesti uuele tasemele mitmel viisil.
