Warum kann man eine Mücke mit den Händen erschlagen, eine Fliege aber so schwer?

Gutachter: Jiang Tao, stellvertretender Vorsitzender des Wissenschaftspopularisierungsausschusses der Chinesischen Gesellschaft für Bioingenieurwesen

SOMMER Wir erleben diese Situation oft: An einem heißen Sommertag summen uns die Mücken in den Ohren und wir können sie leicht totschlagen.

Bei Fliegen hingegen fällt es uns oft schwer, sie zu treffen, auch wenn sie größer und auffälliger erscheinen. Dahinter stecken interessante biologische und physikalische Gründe. Lass uns heute chatten~

Fliegen haben mit ihren Facettenaugen ein weites Sichtfeld

Die menschlichen Augen befinden sich an der Vorderseite des Kopfes und jedes Auge ist unabhängig mit einem vollständigen Netzhautbildgebungssystem ausgestattet, dem monokularen Sehsystem. Viele Insekten und Arthropoden, darunter auch Fliegen, haben ein Paar riesiger Facettenaugen , die einen großen Bereich des Kopfes einnehmen.

Jedes Facettenauge besteht aus mehreren Ommatidien. Beispielsweise bestehen die Facettenaugen von Stubenfliegen aus bis zu 4.000 sechseckigen Ommatidien, und jedes Ommatidien ist ein unabhängiges Bildgebungssystem.

Bildquelle: Qianku.com

Im Vergleich zum menschlichen Auge verfügt jedes Ommatidium in einem Facettenauge über ein relativ einfaches Abbildungssystem. Das Facettensehen, das durch die Überlagerung von Ommatidien entsteht, ähnelt eher einem Mosaikbild mit geringer Pixelanzahl und schlechter Bildauflösung.

Obwohl Facettenaugen nur über eine schlechte Abbildungsleistung verfügen, reagieren sie äußerst empfindlich auf Veränderungen der Lichthelligkeit . Jedes kleine Auge kann in sehr kurzer Zeit mit sehr hoher Frequenz auf Veränderungen von Licht und Schatten reagieren. Das normale menschliche Auge kann 24 Bilder pro Sekunde unterscheiden (was auch die Mindestgeschwindigkeit von Zeichentrickfilmen ist), während die Facettenaugen von Insekten etwa 240 Bilder pro Sekunde unterscheiden können. Beim Betrachten eines sich schnell bewegenden Objekts dauert es nur 0,01 Sekunden, um Form, Größe, relative Position und Entfernung des Objekts schnell zu erkennen.

Darüber hinaus ist das Sichtfeld der Facettenaugen relativ weit und die Facettenaugen von Fliegen können Objekte in einem Bereich von nahezu 360 Grad sehen. **Egal aus welcher Richtung Sie auflauern, die Fliege kann Sie mit ihren Facettenaugen finden.

Fliegen fliegen schnell

Neben den Facettenaugen ist ein weiterer wichtiger Grund, warum wir Fliegen nicht treffen können , ihre zu hohe Abfluggeschwindigkeit **! Die Fliegen, die wir häufig sehen, gehören zur Familie der Blütenblattfliegen. Diese Fliegenart hebt schneller ab als andere Fliegen. Der Startvorgang dauert im Durchschnitt nur 7,34 Millisekunden , während ein menschlicher Blinzelvorgang 300 Millisekunden dauert . Sie können sich vorstellen, wie schnell eine Fliege davonfliegt.

Bildquelle: Qianku.com

Entomologen haben herausgefunden, dass Fliegen zum Fliegen nur ein Paar Vorderflügel verwenden und ihre Hinterflügel zu hantelförmigen Balancestäben degeneriert sind. Dies ist jedoch kein nutzloses Organ. Die Fähigkeit der Blütenblattfliegen, schnell und stabil abzuheben, hängt mit diesem Sinnesorgan zusammen, das als „Balancestab“ bezeichnet wird.

Wenn eine Fliege fliegt, vibriert der Balancestab mit einer hohen Geschwindigkeit von 300 Mal pro Sekunde. Wenn sich die Fliege während des Fluges dreht oder neigt, kann die Wurzel des Gleichgewichtsstabs die Veränderung erfassen und an das Gehirn der Fliege weiterleiten, wodurch der Körper ausbalanciert und der Kurs korrigiert wird. Ist dieses Organ einer Fliege beschädigt, sind ihre Startgeschwindigkeit und Stabilität deutlich reduziert.

Die Balance-Leiste ist für Fliegen ein nützliches Navigationshilfsmittel während des Fluges. **Wenn die Fliege stillsteht, vibriert sie auch regelmäßig die Balancestange. **Diese regelmäßige Vibration wirkt wie eine Aufwärmübung, die es der Fliege ermöglicht, jederzeit abzuheben. Ähnlich wie bei einem Auto, das an einer Ampelkreuzung auf Grün wartet, wird der Motor nicht abgestellt und sobald die Ampel grün leuchtet, kann zügig weitergefahren werden.

**Wissenschaftler entwickelten ein Gyroskop, das auf dem Navigationsprinzip eines Fliegen-Balancestabs basiert** und das Problem des Rollens und Neigens von Flugzeugen bei hohen Fluggeschwindigkeiten löste. Mittlerweile werden Gyroskope in vielen Bereichen wie Navigation, Luft- und Raumfahrt und Militär eingesetzt.

Warum kann eine Fliegenklatsche Fliegen fangen?

Der Grund, warum eine Fliegenklatsche Fliegen erfolgreich vernichten kann, liegt letztlich an einem Wort: schnell . Der lange Griff spielt bei der Konstruktion der Fliegenklatsche eine entscheidende Rolle. Der lange Griff sorgt für einen langen Hebelarm, wodurch die Schwunggeschwindigkeit höher wird.

Selbst ein Laie kann eine Fliegenklatsche problemlos mit einer Geschwindigkeit von 80 m/s schwingen. Durch diesen Hochgeschwindigkeitsschwung wird die Fliege schnell getroffen, bevor sie Zeit hat zu reagieren.

Auch die winzigen Löcher in der Fliegenklatsche spielen eine Rolle. **Diese kleinen Löcher verringern den Luftwiderstand und erhöhen so die Geschwindigkeit der Fliegenklatsche weiter. **Dies ist jedoch nicht der entscheidende Faktor.

**Um dies zu überprüfen, können Sie ein einfaches Experiment durchführen: **Brechen Sie den Griff der Fliegenklatsche ab und halten Sie den Kopf der Klatsche mit der Hand fest, um die Fliege zu treffen. Sie werden feststellen, dass es immer noch schwierig ist, das Ziel zu treffen. Wenn Sie hingegen das kleine Loch einer intakten Fliegenklatsche mit Klebeband verschließen, sinkt zwar die Erfolgsquote, Sie werden die Fliege aber in den meisten Fällen trotzdem erfolgreich treffen. Dies lässt darauf schließen, dass die Geschwindigkeit des Endes der Fliegenklatsche der entscheidende Faktor ist.

Warum können wir Mücken mit unseren Händen schlagen?

Blutsaugende Mücken sind unser größter Feind. Im Laufe der Geschichte sind mehr Menschen an durch Mücken übertragenen Krankheiten gestorben als an Kriegen. Im Vergleich zu Fliegen neigen Mücken dazu, beim Fliegen eine relativ stabile Flugbahn und Geschwindigkeit beizubehalten. Ihre Flugbahnen sind relativ einfach und ihre Geschwindigkeit relativ gering, sodass wir nach der Beobachtung der Mücken relativ leicht deren Flugbahn vorhersagen und sie gezielt angreifen können.

Die Struktur der Flügel der Mücken und ihr einzigartiger Flugstil machen ihre Auf- und Abbewegungen beweglicher. Wenn sie entkommen wollen, müssen sie natürlich die Methode anwenden, die sie am besten können, nämlich die Flucht in Fahrtrichtung oder nach oben und unten.

Wenn Sie sich daran erinnern, wie Sie früher Mücken geschlagen haben, werden Sie feststellen, dass es für die Mücke einfacher ist, zu „entkommen“, wenn Sie zum Schlagen die Handflächen aneinanderlegen. **Die wirkungsvollste Technik zum Schlagen von Mücken besteht darin, sie von oben und unten zu treffen, statt von links und rechts.** Am besten schlägt man die Mücke in Richtung Kopf.

Darüber hinaus legt eine in Current Biology veröffentlichte Studie nahe, dass eine Mücke, die Sie beinahe getötet hätte, Ihnen aus dem Weg geht. Nachdem die Mücke den heftigen Schock erlebt hat, dem Tod entkommen zu sein, verliert sie plötzlich „ihren Appetit“ und flieht, selbst wenn sie zuvor denselben äußerst attraktiven Geruch wahrgenommen hat.