Hoe insecten vliegen

Insectenvlucht bleef tot voor kort een mysterie voor wetenschappers. De kleine omvang van insecten, in combinatie met hun hoge vleugelslagfrequentie, maakte het bijna onmogelijk voor wetenschappers om de mechanica van de vlucht te observeren. De uitvinding van high-speed film stelde wetenschappers in staat om insecten tijdens de vlucht op te nemen en hun bewegingen met super lage snelheden te bekijken. Dergelijke technologie legt de actie vast in milliseconde snapshots, met filmsnelheden tot 22.000 frames per seconde.

Dus wat hebben we geleerd over hoe insecten vliegen, dankzij deze nieuwe technologie? We weten nu dat insectenvlucht een van de twee mogelijke werkingswijzen omvat: een direct vliegmechanisme of een indirect vliegmechanisme.

Insectenvlucht door een direct vluchtmechanisme

Sommige insecten bereiken vlucht door een directe actie van een spier op elke vleugel. Eén set vliegspieren hecht zich net binnen de basis van de vleugel en de andere set hecht iets buiten de vleugelbasis. Wanneer de eerste set vliegspieren samentrekt, beweegt de vleugel omhoog. De tweede reeks vliegspieren produceert de neerwaartse slag van de vleugel. De twee sets vliegspieren werken samen, afwisselend samentrekkingen om de vleugels op en neer, op en neer te bewegen. Over het algemeen gebruiken de meer primitieve insecten zoals libellen en kakkerlakken deze directe actie om te vliegen.

Insectenvlucht via een indirect vluchtmechanisme

Bij de meeste insecten is vliegen iets ingewikkelder. In plaats van de vleugels direct te verplaatsen, vervormen de vliegspieren de vorm van de thorax, waardoor de vleugels op hun beurt bewegen. Wanneer spieren aan het dorsale oppervlak van de thorax samentrekken, trekken ze zich naar de tergum. Terwijl de tergum beweegt, trekt het de vleugelbases naar beneden en de vleugels heffen op hun beurt op. Een andere set spieren, die horizontaal loopt van de voorkant naar de achterkant van de thorax, trekt dan samen. De thorax verandert opnieuw van vorm, het tergum gaat omhoog en de vleugels worden naar beneden getrokken. Deze vluchtmethode vereist minder energie dan het directe actiemechanisme, omdat de elasticiteit van de thorax deze naar zijn natuurlijke vorm terugkeert wanneer de spieren ontspannen.

Insect vleugel beweging

Bij de meeste insecten werken de voorvleugels en achtervleugels samen. Tijdens de vlucht blijven de voor- en achtervleugels aan elkaar vergrendeld en bewegen beide tegelijkertijd op en neer. In sommige insectenbestellingen, met name de Odonata, bewegen de vleugels onafhankelijk tijdens de vlucht. Terwijl de voorvork opheft, gaat het achtervleugel omlaag.

Insectenvlucht vereist meer dan een simpele op en neer gaande beweging van de vleugels. De vleugels bewegen ook naar voren en naar achteren en roteren zodat de voorste of achterste rand van de vleugel omhoog of omlaag staat. Deze complexe bewegingen helpen het insect lift te bereiken, weerstand te verminderen en acrobatische manoeuvres uit te voeren.