O muscă îți bâzâie deasupra capului și se așează în apropiere; pui mâna pe plici sau rulezi un ziar, te apropii încet și lovești! Dar nu contează cât de rapid ești, musca este aproape întotdeauna mai rapidă și reușește să evite lovitura fulgerătoare, scăpând nevătămată.
Muștele prezintă multe adaptări care le permit să aibă o viteză sporită, manevrabilitate și percepție, făcându-le foarte bune la detectarea și evitarea chiar și a celor mai rapide lovituri. Iar noi dovezi arată că aripile posterioare modificate ale muștelor joacă un rol important în lansarea lor rapidă în zbor – uneori doar într-o clipită.
Muștele de casă (Musca domestica) aparțin ordinului Diptera și posedă aripi posterioare modificate, care au evoluat în structuri minuscule, în formă de bastonașe, cu o proeminență la vârf, denumite haltere. Vibrațiile lor ajută insectele la stabilizarea corpului în zbor, prin detectarea rotației corpului și transmiterea informațiilor către aripi.
Muștele din subgrupul Calyptratae, care include muștele de casă, își vibrează halterele și în timp ce merg, însă oamenii de știință nu știu de ce. Într-un studiu publicat în data de 13 ianuarie 2021 în Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, cercetătorii au investigat muștele Calyptratae pentru a determina dacă oscilațiile halterelor influențează ridicarea în zbor, prin direcționarea de semnale care să ajute mișcările aripilor și mușchii picioarelor.
Utilizând camere de mare viteză pentru a studia muștele în laborator, oamenii de știință au făcut înregistrări la viteze de până la 3000 de cadre pe secundă. Ei au descoperit că muștele Calyptratae își iau zborul de cinci ori mai repede decât alte muște; decolarea lor are loc în doar 0,007 secunde (7 milisecunde), printr-o singură bătaie a aripilor.
„Niciuna dintre Calyptratae nu a avut o durată de decolare mai mare de 14 milisecunde (0,014 secunde)”, au raportat oamenii de știință. Prin comparație, muștele din alte grupe își iau zborul în 0,039 secunde (39 milisecunde) și au nevoie de patru bătăi ale aripilor.
În continuare, cercetătorii au anesteziat muștele și le-au înlăturat halterele. Muștele Calyptratae deposedate de aceste structuri au avut nevoie de mai mult timp pentru a-și lua zborul, stabilitatea în timpul zborului fiind, de asemenea, afectată.
„Aceasta arată că, la muștele din subgrupul Calyptratae, informațiile primite de la haltere sunt necesare pentru o decolare rapidă și stabilă”, a declarat conducătorul studiului, Alexandra Yarger, cercetător la Imperial College of London, care a efectuat experimentele privind zborul în Fox Lab, din cadrul Departamentului de Biologie al Universității Case Western, Cleveland, Ohio, S.U.A.
Capacitatea de a scăpa de un prădător este un mare plus pentru orice animal, iar muștele Calyptratae au un mare succes în acest sens; cu aproximativ 18.000 de specii descrise, ele reprezintă cca. 12% din ordinul Diptera.
„Atunci când îți iei zborul pentru a scăpa de ceva, întotdeauna există un compromis între viteză și stabilitate, însă muștele Calyptratae par a fi reușit să anuleze o parte din pierderea stabilității prin utilizarea halterelor”, a mai declarat Yarger. „Halterele permit muștelor să decoleze mai rapid și mai stabil decât multe alte specii de insecte.”
Halterele nu sunt singura armă secretă din arsenalul muștelor; odată ce insecta este în aer, ea poate executa manevre care ar putea umple de invidie chiar și un pilot de vânătoare. Musculițele de fructe își pot schimba cursul în sub 1/100 dintr-o secundă – de cinci ori mai repede decât o clipire. În cadrul experimentelor, bătăile din aripi perfect potrivite au generat suficientă portanță pentru a împinge muștele din calea unui prădător, atunci când se aflau în aer.
„Aceste muște se înclină la 90 de grade – unele chiar cu susul în jos – pentru a-și maximiza forța și a scăpa”, a declarat Florian Muijres, care a studiat biomecanica zborului la Universitatea Washington din Seattle.
Mai mult, muștele prezintă o vedere excepțională, care le ajută la planificarea fugii din fața pericolului. Cu aproximativ 200 de milisecunde înainte de a-și lua zborul, musculițele de fructe utilizează informațiile vizuale pentru a-și ajusta postura și a se orienta în direcția în care își vor lua zborul. De fapt, percepția lor îmbunătățită înregistrează până la de șase ori mai multe informații vizuale într-o secundă decât poate omul.
Creierul animalelor percepe trecerea timpului prin prelucrarea imaginilor la viteze denumite "rata de pâlpâire", un termen care descrie câte imagini se formează în creierele lor în fiecare secundă. Roger Hardie, profesor de neuroștiințe celulare la Universitatea Cambridge, Marea Britanie, a implantat electrozi în fotoreceptorii din ochii muștelor pentru a măsura rata de pâlpâire, pe care a calculat-o la valoarea de 400 pe secundă; rata de pâlpâire medie la om este de 60.
Cu toate aceste avantaje, nu este de mirare că muștele pot scăpa atât de ușor. Însă, o abordare care ar putea îmbunătăți șansele este țintirea loviturii spre locul în care musca ar putea zbura, nu spre locul unde aceasta se află.
Sursa: Live Science.