Dragonfly återhämtar sig från att falla upp och ner på ~200ms med hjälp av komplexa vingrörelser. Kredit:Z. Jane Wang, Cornell University
En trio forskare, två med Cornell University, den andra med Howard Hughes Medical Institute, har upptäckt hur trollsländor kan rätta sig så snabbt från en upp-och-ned-orientering. I deras artikel publicerad i tidskriften Science , Z. Jane Wang, James Melfi och Anthony Leonardo beskriver experiment de utförde med flygande trollsländor och vad de lärde sig om insektens flygmekanik.
Sländor är flygande insekter som kännetecknas av par av genomskinliga vingar, en lång, tunn kropp och mångfacetterade sammansatta ögon. De ses vanligtvis runt dammar och kärr. De är också kända för sin flygande smidighet, och det var denna funktion som fick forskarna att undra över deras förmåga att återhämta sig från ett scenario som de sannolikt inte kommer att hamna i naturligt – plötsligt falla upp och ner.
Arbetet innebar att samla in prover för laboratoriestudier. De började med att ta tag i exemplar, vända dem och släppa dem. De fann att alla exemplar återhämtade sig mycket snabbt - så snabbt att forskarna inte kunde följa åtgärden. Därefter målade de små vita prickar på vingarna och kropparna på flera exemplar och filmade dem falla med hjälp av en höghastighetskamera. I slowmotion-videon kunde de bara delvis avgöra vad trollsländorna gjorde för att vända sig själva med rätt sida upp.
Oförskräckta använde forskarna videon för att skapa en datoriserad 3D-modell av trollsländorna när de rättade sig. Sedan kunde de se exakt vad trollsländorna gjorde när de föll – de höjde sina vänstra och högra vingar i lite olika vinklar, vilket tvingade deras kroppar att rotera tills de återigen var rätsida uppåt. De noterade att vissa rullade åt vänster, medan andra rullade åt höger, men i båda fallen var slutresultatet detsamma – ett återupptagande av normal flygning.
Forskarna undrade sedan hur insekterna visste att de var upp och ner - för att hitta ett möjligt svar täckte de ögonen på flera exemplar och vände dem sedan och tappade dem - ingen av trollsländorna kunde återhämta sig, vilket tyder på att de använder visuella ledtrådar för orientering.
Dragonfly återhämtar sig från att falla upp och ner på ~200ms. Beräkning av den högra manövern avslöjar nyckelkontrollstrategin som leder till rullningsmanövern. Kredit:Z. Jane Wang, Cornell University