För första gången, forskare kan bevisa att det finns en optimal hastighet för vissa insekter när de flyger. Med denna hastighet, de är mest effektiva och förbrukar minst mängd energi. Motsvarande fenomen har tidigare påvisats hos fåglar, men aldrig bland insekter.

Tidigare studier av humlor har visat att de förbrukar lika mycket energi i framåtflygning som när de svävar, d.v.s. förbli stilla i luften. Nya rön från Lunds universitet i Sverige visar att detta inte gäller alla insekter.

Biolog Kajsa Warfvinge, tillsammans med sina kollegor vid Lunds universitet, har studerat de stora nattfjärilar som kallas tobakshökmottar eller Manduca sexta. Resultaten visar att dessa nattfjärilar, som fåglar, förbrukar olika mängder energi beroende på deras flyghastighet. Att flyga riktigt långsamt eller riktigt snabbt kräver mest ansträngning.

Upptäckten kan hjälpa andra forskare som studerar hur insekter vandrar från en miljö till en annan.

"Jag föreställer mig att våra resultat kan användas indirekt för att förutsäga hur väl olika arter svarar på ändrade temperaturer med tanke på den globala uppvärmningen. Genom att veta hur mycket energi som behövs för att flyga i olika hastigheter, vi kan beräkna hur långt och snabbt djuren kan resa med en viss mängd energi, säger Kajsa Warfvinge.

Experimenten utfördes i en vindtunnel. Med hjälp av en speciellt utvecklad teknik som kallas tomografisk PIV, forskarna kan registrera hur luften rör sig i tre dimensioner när tobakshökmotten slår med vingarna. Virvlarna som finns kvar i luften kan ses som insektens aerodynamiska fotavtryck. Vortexstyrkan återspeglar mängden kinetisk energi som tillförs av insekten, vilket i sig är ett mått på hur ansträngande det är att flyga i olika hastigheter.

Resultaten visar att klassisk flygteori kan tillämpas även på tobakshökmottar; det är, det tar mycket energi att flyga långsamt (en meter per sekund), eftersom det är svårt att skapa lyft i dessa hastigheter. Detsamma gäller när insekter flyger snabbt (fyra meter per sekund), men här är det luftmotståndet som gör flygningen mindre effektiv ur ett energiperspektiv.

"Vi visar att nattfjärilar har samma U-formade förhållande mellan hastighet och kraft som fåglar och flygplan gör. Att flyga långsamt eller snabbt är utmattande och kräver mer energi. Man kan säga att flyga med måttlig hastighet är optimalt. Det mest energieffektiva hastigheten för dessa nattfjärilar är 2–3 meter per sekund, säger Kajsa Warfvinge.

Dock, flygningens mål och syfte avgör vilken hastighet som är mest fördelaktig. Om nattfjärilarna vill stanna i luften så länge som möjligt, de ska bevara sin energi och hålla en hastighet på cirka 2,5 meter per sekund. Om målet är att flyga långt, de bör öka sin hastighet till cirka 4 meter per sekund. Trots luftmotståndet och det faktum att de inte kan flyga under lika lång tid, detta är den optimala hastigheten för långa sträckor.