Suvi on käes. Grillide, rannaekskursioonide ja pesapallimängude kõrval tähendab see ka eriti ebasoovitava külastaja - sääse - saabumist.
Kuid roomates, mõeldes sääskede hordidele, mis meid varsti häirivad, peame ka neile nende kätte andma - nad on märkimisväärsed vastupidavad olendid, kes peavad vastu igasugustele pihustitele, tõrjevahenditele, küünlale ja muule, mida me neile viskame. . Ja nende üks hämmastavamaid võimeid on see, et nad võivad jääda lennule ühe looduse enda rünnaku keskel: langeva vihmapiiskade keskel.
Sääse jaoks on vihmapiiskaga löömine samaväärne sellega, kui inimene saab 3-tonnise eseme pihta - see on umbes laias laastus pikap. Üksik vihmapiisk on umbes 50-kordne sääse mass ja tilgad kukuvad kiirusega 22 miili tunnis. Kuid pisikesed putukad suudavad tormi ajal üle elada lugematuid kokkupõrkeid, kui need veoauto suurused ohustuvad nende ümber.
Kuidas nad seda teevad? Selle nädala alguses ajakirjas Proceedings of the National Academy of Sciences avaldatud uuringu kohaselt võimaldab sääse pisike suurus koos passiivse vastupanuvõime zen-laadse lähenemisviisiga sellel massiivsetel kokkupõrgetel hoolimata lennukisse jääda.
Selgub, et sääsed ühendavad ülitugeva eksoskeleti miinusmassiga, et minimeerida iga vihmapiiska jõudu, kui see tabab. Fakt, et need on vihmapiiskadest palju kergemad, tähendab, et tilgad kaotavad sääskedega kokkupõrkel väga vähe hoogu, mis tähendab, et putukale paisatakse väga vähe jõudu.
Lisaks sellele, et tugevate tilkade vastu seista või isegi neist kõrvale hiilida, proovivad sääsed lihtsalt voolu. "Vihmapiiskade langedes, selle asemel et vihmapiiskadele vastu seista, liituvad nad põhimõtteliselt kokku nagu stover, " rääkis Georgia Tech insener ja uuringu autor David Hu NPR-ile. “Nii et seetõttu saavad nad väga, väga vähe jõudu.” Vihmapiiska võib koputada sääse osaliselt kursilt, kuid see ei kahjusta putukat peaaegu nii palju, kui see imenduks otsese löögina.
Hetked pärast seda, kui sääsed vihmapiiskade külge kinnituvad, kasutavad nad miniatuursete purjedena oma tiibu ja pikki jalgu, et enne kukkumist maapinnale langevad tilgad maha tõsta, nagu on näidatud allolevas videos. Peamine oht, teadlased leidsid, on see, kui vihmapiisad tabavad sääski juba siis, kui nad on juba maapinna lähedal, sest kui nad ei jõua õigel ajal lahti, siis surutakse nad maapinnale sama kiirusega kui langev tilk. .
Kuidas uuris Hu doktorandi Andrew Dickersoni juhitud uurimisrühm sääskede strateegiat? “Vihmapiiskadega sääse löömine on keeruline eksperiment, ” ütles Hu. „Esimene asi, mis me tegime, oli meie hoone kolmanda korruse loost pisikeste tilkade tilk sääskede konteinerile ja võite ette kujutada, et see ei läinud eriti hästi. See on selline nagu noolemängu halvima mängu mängimine, mida võite ette kujutada. ”
Lõpuks tõid teadlased eksperimendi sisse, ehitades sääskede jaoks akrüülvõrgu, mis võimaldaks ka veetilkade sisenemist.
Seejärel tabasid nad putukaid pisikeste veejoaga, et simuleerida langevate vihmapiiskade kiirust, ja filmisid kuut Anopheeli sääset, kes sisenesid veevoolu. Nad kasutasid kiiret kaamerat, mis jäädvustas 4000 kaadrit sekundis (tavaline videokaamera pildistab 24 kaadrit sekundis). Kõik kuus putukat jäid ellu ja kaadrid koos teoreetiliste võrranditega võimaldasid teadlastel paremini mõista putukate märkimisväärset võimet vihmaga toime tulla.
Katseid viidi läbi ka praktilist tehnikat silmas pidades. Mikroõhusõidukite (eriti õhusõidukite, mida võib kasutada seireks ja muudel eesmärkidel) kavandamine ja ehitamine edeneb laborites kogu maailmas. California ettevõte AeroVironment on välja töötanud koolibri inspireeritud mikrolennuki, mis kaalub vähem kui AA aku, ning teised ettevõtted ja teaduslaborid uurivad praegu veelgi väiksemate autonoomsete lennukite valmistamist. Parem mõistmine, kuidas looduslik elu kujunes vihma käes lendamiseks, võiksid teadlased aidata meil kujundada oma pisikese käsitöö, et jääda ka elementide juurde.
