Для того чтобы оставаться в воздухе, зависая над цветком, шмели постоянно быстро машут крыльями. Этот метаболический процесс генерирует огромное количество внутреннего тепла. Их полетные мышцы работают настолько интенсивно, что могут поднять температуру тела насекомого на 30–35 градусов Цельсия выше окружающей среды. В жаркий летний день это может подвергнуть их риску перегрева, который бывает фатальным.
Когда температура повышается, у шмелей есть несколько способов охладиться, например, отвод тепла от груди к брюшку. Но теперь ученые обнаружили еще один метод. Исследование, опубликованное в журнале Proceedings of the Royal Society B, сообщает, что при зависании поток воздуха, создаваемый крыльями, действует как вентилятор.
Исследователи измерили силу ветра от крыльев шмеля. Они использовали высокоскоростные камеры, снимающие со скоростью 1500 кадров в секунду, и разместили датчики рядом с насекомыми. Выяснилось, что зависающие шмели создают существенный нисходящий поток, движущийся со скоростью до 1,22 метра в секунду. Чтобы визуализировать движение воздуха, команда использовала пар сухого льда.
Следующим шагом было проверить, действительно ли этот самоиндуцированный бриз обеспечивает охлаждение. Ученые поместили 18 свежеубитых пчел в аэродинамическую трубу, нагрели их до 50 градусов и измерили скорость остывания под воздействием потока воздуха. Финальный этап включал компьютерное моделирование теплового бюджета насекомых в разных погодных условиях.
Симуляции показали, что в жаркие солнечные дни и маленькие, и большие пчелы перегрелись бы за минуту без своего бриза. Команда отметила в статье: «Наше исследование подчеркивает значительную роль самоиндуцированного конвективного охлаждения в терморегуляции зависающих шмелей». Однако модели также выявили проблему: прохладным утром маленькие пчелы могут остыть слишком быстро и не смогут поддерживать тепло мышц для полета.
Добавить комментарий