Biolog: Svaly pomáhající hmyzu létat pracují jako samopal. Jeden nervový vzruch vyvolá mnoho stahů
Člověk může nejen ptákům závidět schopnost létat, protože přinejmenším stejný obdiv zaslouží hmyz. O jeho leteckých dovednostech vypráví host Leonarda Plus biolog a genetik Jaroslav Petr.
„Hmyz může mávat křídly různě rychle. Velký motýl mává například sedmkrát za sekundu, což je na hmyz ale pomalé, protože vážka nebo čmelák mávají stokrát za sekundu a pakomár víc jak tisíckrát,“ uvádí vědec ve vysílání Českého rozhlasu Plus.
Kdyby ale na každé mávnutí křídel měl přijít svalový stah, žádný sval by jej nebyl schopen takto rychle provést.
„Třeba chřestýš při chřestění ocasem stáhne svaly stokrát za sekundu, a to je vrchol. Obecně tu jde o souboj iontů vápníku, které se vyplaví a musí se dostat zpět. Takže svaly jsou v tomto nevýkonné a slabé.“
„Svaly hmyzu pro létání musí mít sílu, protože utáhnout čmeláka ještě s pylem, který nasbíral, a s nektarem, který vypil. Tak to chce výkon.“
Hmyz s malou frekvencí pohybu křídel také pošle nervový vzruch do svalu křídel, sval se stáhne, pak se povolí a může se stáhnout znova.
„Ale u pakomárce nebo hmyzu s velkou frekvencí by to nešlo, takže tam sval funguje, jako když samopal střílí v dávkách. Takže na jeden nervový impulz sval vykoná několik stahů rychle za sebou.“
Svaly u hmyzu pracují dvěma způsoby. „U vážek jsou například napojeny přímo na křídlo, takže křídlo zanořené do hrudi funguje, jako když veslujete na lodičce, kdy je držadlo vesla ve vnitřní hrudi.“
Octomilka mistrně manévruje
Většina hmyzu jako mouchy nebo blanokřídlý hmyz – tedy včely, vosy, čmeláci – ale křídly pohybují zcela jinak. „Křídla jsou napevno připevněny k hrudi a svaly ji zevnitř deformují. Takže hruď se smrští a zase se roztáhne. A tak dokola, čímž se pohybují křídla.“
Svaly v hrudi si ale pomáhají, vysvětluje biolog. „Když jedny svaly hruď stáhnou, jiné se natáhnou, čímž mají nabito, aby se zase mohly stáhnout. A když se stáhnou, tak se natáhnou zase ty další svaly. Připomíná to řezání dřevorubců dvoumužnou pilou, kdy táhnete jen k sobě a nemusíte tlačit, protože to vykoná ten na druhém konci.“
„Když se podíváte na mušku octomilku, tak ta mávne za sekundu křídlem dvěstěkrát, ale během jednoho záběru křídla je schopna udělat zatáčku o víc než 90 stupňů. To je padesátkrát rychlejší než mžiknutí našeho oka. To všechno zvládnou drobné svalečky, které nastaví křídla, změní jejich polohu.“
Vědci také udělali pokus s octomilkami, které vypustili v poušti, zatímco v určitých vzdálenostech umístili návnady z ovoce. „Sledovali pak, kde se jim ty jejich vypuštěné octomilky objeví.“
„U kilometr vzdálené návnady byly octomilky za 16 minut. Takže octomilka má dolet 15 kilometrů a mastí to rychlostí metr za sekundu. Kdybychom my s naší délkou těla měli takto rychle běžet, tak bychom za čtyři hodiny urazili tisíc kilometrů. To nejsme schopni ujet ani autem,“ chválí letecké schopnosti zástupců z říše hmyzu Jaroslav Petr.
Z čeho evolučně vznikla křídla? Kdy začal hmyz létat a jaká je mechanika jeho letu? Jaký hmyz je rekordmanem v rychlostech a vzdálenostech letu? Poslechněte si celé Leonardo Plus.
