Где прячутся комары время дождя. Комары могут летать во время дождя

Один из выводов работы:

комары летают во время дождя,

потому что слишком мало весят (фото David Hu).

Американские биологи заставили насекомых пролететь сквозь контейнер, в котором имитировался сильный дождь. Съёмка высокоскоростной видеокамерой показала, что комары не уворачиваются от капель воды, но при этом умудряются не пострадать от ударов.

Дождевая капля размером с комара весит примерно в 50 раз больше насекомого. Столкновения с такими объектами, казалось бы, должны были изничтожить кровососов. Тем не менее они процветают в тех регионах мира, где ливни — обычное дело.

Дэвид Ху (David Hu) и его коллеги из технологического института Джорджии решили выяснить, что же происходит с комарами во время дождя. Учёные сделали небольшой контейнер с решётчатой крышкой, внутри которого при поливе сверху шёл искусственный дождь. От настоящего он почти не отличался, разве что скорость капель была ниже.

Насекомых поместили в резервуар и записали их полёты на видео. Просмотр полученных кадров высокоскоростной съёмки удивил учёных. «Они совсем не пытались избежать столкновений с каплями», — рассказывает Ху.

Комары постоянно получали скользящие и прямые удары от гигантских, по меркам мира насекомых, капель. Однако это не останавливало кровопийц, они лишь чуть сбивались с курса, а затем быстро приходили в себя и стабилизировали полёт.

Дэвид Ху, математик по образованию,

большую часть времени посвящает

изучению способов передвижения

животных и насекомых. (фото Georgia Tech).

Чтобы понять, как им это удаётся, команда Ху провела эксперимент с шариками из пенопласта. Учёные наполняли их различными жидкостями, стремясь получить наиболее реалистичную модель столкновения комара и капли воды.

Анализ полученных данных показал, что капля, соударяясь с малоинерционным объектом, деформируется, но не разлетается на брызги (как при столкновении с плоскостью). Из-за этого импульс, передающийся от водной капли насекомому, не велик. Согласно расчётам, шарик воды из-за удара теряет лишь 2% своей скорости, а комар продолжает лететь, как ни в чём не бывало.

В препринте статьи, появившемся на сайте ArXiv.org, авторы работы пишут, что комар в ходе столкновения с каплей может испытывать перегрузку от 30 до 300 g в течение одной миллисекунды. Для сравнения: предел человеческих возможностей - 25 g на протяжении 1,2 сек.

«Да, комары могут летать во время дождя», — заключают учёные. А инженеры тем временем грезят о том, что рано или поздно будут созданы миниатюрные беспилотные летательные аппараты, которые тоже смогут работать хоть в солнце, хоть в ливень.

Комары даже в ливень умудряются не терять координацию не сбиваться с пути. Ведь теоретически одна капля дождя весит практически в пятьдесят раз больше чем сам комар, и по идее должна убивать насекомое одним ударом.

Однако каким-то образом это не происходит, что мешает естественно бороться с комарами . Им не только удаётся выжить после такого столкновения, но и чувствуют себя комарики вполне удобно и комфортно.

Суть эксперимента

Чтобы найти ответ к этой загадке учёными из Технологического института в Джорджии был проведён эксперимент. Они создали специальный контейнер с искусственным дождём внутри, причём дождь ничуть не отличался от настоящего.

В контейнер были запущены комары, и их полёты снимали специальной видеокамерой в режиме высокоскоростной съёмки. После проведённого исследования был получен результат, который дал ответ на все не ясные вопросы и прояснил всю ситуацию в целом.

Выводы удивили

Оказывается, комары во время полётов под дождём даже не пытаются избежать столкновения с каплями и постоянно получают скользящие удары по своему телу. Но удары вызывают всего временное изменение маршрута, и они быстро стабилизируются.

Дело в том, что удар от капли совсем не велик, и при столкновении с комаром капля не разлетается на части, а всего лишь слегка деформируется, теряя всего не больше двух процентов от своей скорости. По этой причине импульс, передающийся при ударе совсем не велик, и комар продолжает лететь без каких либо не удобств и последствий для себя.

Недавно американские биологи выяснили, что комары весьма интересно взаимодействуют с каплями воды, когда летают в дождь. Они просто умеют проходить сквозь капли без ущерба для собственного здоровья. Именно поэтому массивная капля, которая может расплющить комара, не в состоянии причинить ему вред. Этому навыку позавидовали бы все мастера айкидо!

Интересно, что часто ученый может весьма обстоятельно ответить на какой-нибудь фундаментальный вопрос (например, рассказать о том, как устроена Вселенная) и виновато развести руками тогда, когда его спросят о какой-нибудь ерунде. И хотя, конечно же, для науки не существует важных и неважных задач (есть просто хорошо и не очень хорошо оплачиваемые проекты), тем не менее многие исследователи, изучая большое, пренебрегают малым. Так, например, до последнего времени мало кто из биологов мог ответить что-то вразумительное на простой вопрос: "Как комару удается выжить в дождь?".

О том, что эти маленькие кровососы спокойно летают при дождливой погоде, знает любой, кто в эту самую погоду путешествовал по лесу. Более крупные докучливые насекомые вроде слепней обычно пережидают дождь в надежных убежищах, а вот комарам он совсем не страшен — как жужжали над ухом при солнышке, так и продолжают жужжать. Хотя, если подумать, поступая таким образом, они подвергают себя смертельной опасности.

Судите сами — средний размер представителя рода Culex колеблется от четырех до 14 миллиметров, а их масса составляет всего два-три миллиграмма. Масса же падающих капель в среднем равна 100 миллиграммам, при этом летят они к земной поверхности со скоростью девять метров в секунду. Получается, что столкновение комара с такой каплей равносильно ситуации, в которой на человека наедет КамАЗ, несущийся со скоростью 80 километров в час! Сами понимаете, шансы уцелеть при этом ДТП у пешехода ничтожно малы.

Однако, как мы с вами знаем, комары вполне нормально переносят ливни — более того, они активны во время дождя. И при этом массовой гибели от капель среди них не наблюдается. Это достаточно странно — согласно расчетам, каждый комар должен сталкиваться со смертоносной каплей примерно один раз в двадцать секунд.

Некоторые ученые (в том числе и знаменитый Фабр, автор первой научно-популярной книги по энтомологии) считали, что, возможно, комары постоянно маневрируют, уворачиваясь от капель. Однако расчеты биофизиков позже не подтвердили эту версию. Если бы комар действительно вел себя подобно советскому партийному деятелю товарищу А. Микояну (который, как мы помним, умел при дожде ходить между струями), то всей энергии их организма хватило бы лишь на десять секунд полета. Дело в том, что повороты и уклонения — наиболее энергозатратные фигуры высшего пилотажа для насекомых. Тем не менее, каждый может убедиться в том, что полет комара даже во время дождя куда более продолжителен.

Ответить на этот вопрос удалось лишь недавно. Группа американских исследователей из Технологического института Джорджии (США) смогла выяснить, каким образом комар умудряется выжить при дожде, в ходе любопытного эксперимента. Ученые поиздевались над насекомыми всласть — на представителей вида Culex pipiens обрушивали искусственный дождь с каплями размером три-пять миллиметров, которые летели со скоростью от двух до девяти метров в секунду. И только тогда при помощи высокоскоростной съемки им удалось вычислить силу и ускорение, которые действуют на комара при его столкновении с дождевой каплей.

Интересно, что согласно "показаниям" видеокамеры, капли дождя в эксперименте чаще попадали по ногам комара. Это его совершенно не смущало — после удара насекомое просто переворачивалось в воздухе и продолжало летать, действуя на нервы экспериментаторам. А вот когда попадание было прямым, насекомое применяло интересную технику, сравнимую с той, которую используют мастера айкидо и других восточных единоборств.

Выяснилось, что вместо того чтобы сопротивляться "противнику", то есть капле, комар просто прилипал к ее поверхности и некоторое время как бы летел на этом водяном "шарике". Интересно, что в таком свободном падении он мог преодолеть расстояние, в двадцать раз превышающее длину тела комара. После же хитрое насекомое просто проходило сквозь каплю (комар легко может сделать это, поскольку его покровы достаточно слабо смачиваются водой, и он не рискует увязнуть) и отрывалось от нее.

Как видите, все оказалось достаточно просто. Правда, исследователи пока не могут понять, почему комар, выходя из капли, не прилипает к ней вновь. Ученые предполагают, что, видимо, здесь играет свою роль маленькая масса насекомого и обтекаемая форма тела. Хотя, возможно, комар выделяет на поверхность своего тела какое-то вещество, которое работает как смазка и препятствует прилипанию. Этот вопрос, по мнению авторов работы, еще предстоит выяснить.

Любопытно также еще и то, что, по мнению авторов работы, комары просто вынуждены летать во время дождя, чтобы капли их не зашибли насмерть. Дело в том, что вышеописанное "комариное айкидо" работает только в воздухе. Если же капля попадет в комара, сидящего на поверхности, то он не сможет пройти сквозь каплю и будет просто расплющен. Так что, как видите, у комаров просто нет другого выбора — и рады бы дождик на земле переждать, да нельзя.

Исследователи подчеркивают, что подобный способ "борьбы" с дождевыми каплями возможен лишь потому, что у комаров очень маленькая масса тела. Именно она и помогает этим насекомым проходить сквозь капли без ущерба для собственного здоровья. Однако она же мешает им быть активными при ветреной погоде — сильному ветру комары противостоять не в состоянии. Поэтому они вынуждены прятаться в надежном убежище.

Задумывались ли вы, что происходит с комарами во время дождя? Дождевая капля по величине сравнима с комаром, но массой превосходит его в 50 раз. При этом вертикальная составляющая скорости капли составляет 9 метров в секунду. Столкновения с такими объектами, казалось бы, должны были уничтожить москитов. Тем не менее, они процветают в условиях повышенной влажности и частых дождей, хотя в дождь по подсчётам учёных комар должен сталкиваться с каплями, по крайней мере, раз в двадцать секунд.

Дэвид Ху (David Hu) и его коллеги из технологического института Джорджии решили выяснить, как же удаётся комарам противостоять дождевым каплям. Они соорудили небольшой контейнер с решётчатой крышкой, внутри которого при поливе сверху на комаров шёл искусственный дождь. Размер капель составлял 3–5 мм, а их скорость достигала 2 - 9 м/с. Происходящее записывалось на высокоскоростную видеокамеру. Просмотр полученных кадров удивил учёных. «Они вовсе не пытались избежать столкновений с каплями» - говорит Ху.

Чаще капли попадали по ногам комара, после чего он просто переворачивается в воздухе, и продолжал свой полёт. Но даже при прямом попадании по телу это не причиняло комару вреда, он лишь чуть сбивался с курса, а затем быстро приходил в себя и стабилизировал свой полёт. Такое возможно благодаря интересной технике, которую использует насекомое при столкновении с каплей. Падающая капля прилипают к его телу, но комар не сопротивляется ей, а продолжает в течение короткого промежутка времени двигаться вместе с ней вниз на расстояние порядка 60 миллиметров. Затем комар просто проходит сквозь каплю и легко освобождается от неё.

Ученые полагают, что, видимо, здесь играет роль маленькая масса насекомого и обтекаемая форма тела. Другие полагают, что это становится возможным благодаря длинным конечностям и крыльям комара.

Проведя другое исследование, учёные выяснили, что при ударении с малоинерционным объектом капля деформируется, но не разлетается на брызги (как при столкновении с плоскостью). Из-за этого импульс, передающийся от водной капли насекомому, сравнительно не велик. Согласно расчётам, шарик воды из-за удара теряет лишь 2% своей скорости, а комар продолжает лететь, как ни в чём не бывало.

Как пишут учёные в журнале PNAS, такой трюк удаётся комарам только в воздухе. Если же капля попадет в комара, сидящего на поверхности, то он не сможет пройти сквозь неё и будет расплющен ею. Кроме того, такой приём становится возможным только благодаря малой массе тела комаров. Однако из-за той же малой массы тела они не могу быть активными при ветреной погоде. Сильному ветру комары противостоять не в состоянии, поэтому при ветре они вынуждены прятаться в надежном убежище.

Учёным также удалось вычислить силу и ускорение, которые действуют на комара при его столкновении с дождевой каплей. Оказалось, что в ходе столкновения с каплей, в течение одной миллисекунды комар может испытать перегрузку от 30 до 300g. Для сравнения, у человека этот предел составляет 25g на протяжении 1,2 сек.

Учёные надеются, что в будущем исследования такого рода помогут создать миниатюрные беспилотные летательные аппараты, способные противостоять любым капризам погоды.

информация взята с "багдисижна", спасибо за внимание =)