Sommeren er her. Sammen med grill, strandudflugter og baseball spil betyder det også ankomsten af en særlig uvelkommen besøgende - myggen.
Men når vi kryber sammen og forestiller os horder af myg, der generer os inden for kort tid, er vi også nødt til at udlevere det til dem - de er bemærkelsesværdige hårde væsner, der modstår alle former for spray, repellenter, lys og alt andet, vi kaster på dem . Og en af deres mest fantastiske evner er, at de kan forblive på flugt midt i et af naturens egne angreb: et faldende regndrop.
For en myg er det at få ramt en regndråb svarende til det, at et menneske bliver ramt af en 3 ton genstand - noget stort set på størrelse med en pickup. En individuel regndråbe er omkring 50 gange massen af en myg, og dråberne falder med hastigheder så hurtigt som 22 miles i timen. Alligevel er de små insekter i stand til at overleve utallige kollisioner i løbet af en storm, når disse lastbilsstore farer faldet rundt omkring dem.
Hvordan gør de det? Ifølge en undersøgelse, der blev offentliggjort tidligere i denne uge i Proceedings of the National Academy of Sciences, er det myggenes lille størrelse - sammen med en zen-lignende tilgang til passiv modstand - der giver den mulighed for at forblive i flugt trods disse massive kollisioner.
Myg, det viser sig, kombinerer et ekstremt stærkt eksoskelet med en minuscule masse for at minimere kraften i hver regndråbe, når den rammer. Det faktum, at de er så meget lettere end regndråberne, betyder, at dråberne mister meget lidt momentum, når de kolliderer med myggen, hvilket betyder, at meget kraft, der udvises på insektet.
I stedet for at stå stærk mod dråberne eller endda forsøge at undvige dem, følger myg simpelthen med strømmen. ”Efterhånden som regndråbet falder snarere end at modstå regndråbet, går de grundlæggende sammen på en måde som en stoveway, ” fortalte David Hu, en ingeniør i Georgia Tech og en forfatter af undersøgelsen, til NPR. ”Så som et resultat får de meget, meget lidt kraft.” Virkningen af regndråbe kan slå myggen delvis ud af banen, men det skader ikke insektet næsten lige så meget, som det ville gøre, hvis den blev optaget som et direkte hit.
Øjeblikke efter, at myggen klæber sig til regndråberne, bruger de deres vinger og lange ben som miniatyrsejl til at løfte sig selv fra de faldende dråber, inden de styrter ned i jorden, som vist i videoen herunder. Forskerne fandt den største fare, når myg bliver ramt af regndråber, når de allerede er tæt på jorden, for hvis de ikke kan løsrive sig i tide, smides de ned i jorden med samme hastighed som det faldende dråbe .
Hvordan skete forskergruppen, ledet af Hu's doktorand Andrew Dickerson, ud af myggenes strategi? ”At slå en myg med en regndråbe er et vanskeligt eksperiment, ” sagde Hu. ”Den første ting, vi gjorde, var at smide små dråber fra historien på tredje sal om vores bygning på en container med myg, og du kan forestille dig, at det ikke gik godt. Det er ligesom at spille det værste dart-spil, du kan forestille dig. ”
Til sidst bragte forskerne eksperimentet ind og konstruerede et bur i akryl, der indeholdt myg, som også ville tillade indtræden af vanddråber.
De ramte derefter insekterne med små vandstråler for at simulere hastigheden af faldende regndråber og filmet seks Anopheles- myg, der kommer ind i vandstrømmen. De brugte et højhastighedskamera, der optog 4000 billeder i sekundet (et typisk videokamera fanger 24 billeder i sekundet). Alle seks af insekterne overlevede, og optagelserne - sammen med teoretiske ligninger - gjorde det muligt for forskerne at forstå insektenes bemærkelsesværdige evne til at håndtere regn.
Eksperimenterne blev også udført med øje for praktisk teknik. Design og konstruktion af mikroflybiler (MAV'er) - små robotfly, der potentielt kan bruges til overvågning og andre formål - skrider frem i laboratorier verden over. Det Californiske firma AeroVironment har udviklet et kolibriinspireret mikrofly, der vejer mindre end et AA-batteri, og andre virksomheder og forskningslaboratorier undersøger i øjeblikket at gøre endnu mindre autonome fly. En bedre forståelse af, hvordan det naturlige liv udviklede sig til at flyve i regnen, bemærker forskerne, kan hjælpe os med at designe vores eget lille håndværk, så vi også kan holde os højt i elementerne.
