Почему Муха летает как Муха

Карл Виланд

Скромная муха, парящая над мусорным баком, обычно способна проделывать такие высокоскоростные авиационные маневры, которые уже давно поражают умы авиаконструкторов и инженеров. Если мужская особь мухи, преследующая свою потенциальную партнёршу, замечает хотя бы незначительное изменение её траектории, она также меняет свой курс всего за 30 миллисекунд!

Рисунок 1. Муха с изображением одного из жужжальцев (булавоподобных "балансирующих органов").

Давно было известно, что удивительная стабильность мух при полете является результатом присутствия на их теле двух крошечных булавовидных "органов балансирования", которые называются жужжальца (см. Рисунок 1). Некоторые насекомые имеют четыре крыла, в то время как другие, наподобие так называемых "истинных мух", имеют два крыла (отсюда и название порядка, к которому они относятся - Diptera). Эволюционисты полагают, что сегодняшние мухи произошли от четырёхкрылых предков, из которых два расположенных сзади крыла стали "рудиментарными" или уменьшились вследствие своей функции полета, чтобы стать жужжальцами.

Конечно же, нет никакой научной причины отрицать, что жужжальца сами по себе являются хорошо разработанными и эффективными органами. Они давно известны как выполняющие функцию стабилизаторов полета, подобно гироскопам на самолетах, которые предотвращают чрезмерный переворот через крыло, наклон самолета относительно поперечной оси или отклонение от курса. Частично это происходит вследствие того, что жужжальцами в основном делают взмахи в противоположной фазе по отношению к фактическим крыльям. Но так как такая функция стабилизации должна была бы заставлять муху продолжать лететь прямо, то как же тогда мухе удаётся "отключать" эту гироскопическую функцию, чтобы так быстро изменить свой курс?

Исследователю Доктору Майклу Дикинсону из Университета Калифорнии в Беркли, и его многим коллегам уже давно известно, что мухи исполняют свои сложные фигуры полета в ответ на визуальные раздражители (например, мухобойка, приближающаяся к ним!). Сложные эксперименты, в которых мухи были привязаны в небольших корсетах, показали, что изображения, воспринятые зрительно-мозговой системой мухи, вызывают автоматические изменения в активности крыла. Однако в течение многих лет никто не был способен найти свидетельство каких-либо соединяющих нервных волокон между мозгом и мышцами, которые управляют крыльями.

Прорыв в этой области произошёл тогда, когда Дикинсон рассматривал один из более ранних документов, который описывал в деталях очень запутанную мускулатуру, управляющую жужжальцами. Затем его команда провела ряд экспериментов, которые показали, что визуальные сигналы, улавливаемые во время полета, не влияли на мышцы крыла, но зато значительно влияли на мышцы, которые управляли жужжальцами. Это означает, что визуальная информация идет непосредственно от глаза/мозга к жужжальцам, а не к крыльям.

Группа учёных тогда продемонстрировала, что раздражение жужжалец влияет на взмах крыльев. Основываясь на всем этом, Дикинсон теперь предполагает, что функция жужжалец намного сложнее, чем он думал раньше. Согласно традиционному взгляду, по мере того, как муха отрывается от поверхности, хлопающие жужжальца изгибаются (эффект Кориолиса), что возбуждает некоторые нервные клетки, лежащие в их основе. Затем они посылают соответствующие сигналы мышцам, которые контролируют главные полётные крылья.

Рисунок 2. Муха, изображенная с одним из жужжальцев.

Теперь, кажется, вся картинка выглядит намного сложнее (см. рисунок 2). Мало того, что жужжальца посылают свои контрольные сигналы, когда поддаются влиянию прямых маневров, но и визуальный раздражитель (например, приближающаяся мухобойка в воздушном пространстве) заставляет информацию поступать от зрительно-мозговой системы к жужжальцам, которые действуют как ретрансляционная станция для главных крыльев.

Это далеко не лишний путь для электрических импульсов, что очень логично, как говорит Дикинсон. Жужжальца склонны поддерживать определённое направление насекомого в полёте, и поэтому, когда насекомому необходимо сделать внезапный поворот, жужжальца должны реагировать так же, как и полётные мышцы. Поэтому, вместо "выключения своего гироскопа", жужжальца прекрасно настроены для необходимого маневра в ответ на визуальные сигналы, подаваемые за долю секунды до того, как они в свою очередь передают информацию на главные полётные мышцы. Дикинсон говорит:

«С технической точки зрения, это более разумно и более эффективно. Таким образом, вы никогда не выключаете ваш стабилизатор – он настроен так, что нервная система управляет его механикой каждое мгновение».

Также, Доктор Коул Гилберт из Университета Корнел показал, что соответствующее положение головы мухи относительно ее тела также посылает информацию крыльям и жужжальцам. Все это указывает на нейронную сеть, расположенную как снаружи, так и в мозге насекомого, которая способна к чрезвычайно сложным и изощрённым последовательным действиям, которые просто затмевают наши существующие технологии. Доктор Дикинсон говорит о многих нераскрытых "загадках" в полете мух и думает, что эти существа "более фантастичные и захватывающие", чем что-либо когда-нибудь выдумываемое в научно-фантастическом фильме.

Заключение/вывод

  1. Не доказано, что мухи произошли от какого-либо "примитивного предка".
  2. Также, не существует доказательств, которые могут подвести к выводу, что жужжальца являются "рудиментарными остатками" того, что однажды было настоящими (задними) полётными крыльями.
  3. Экспериментальное свидетельство указывает на то, что жужжальца - часть очень сложной и очень запутанной системы полета, которая продолжает сбивать с толку и поражать всех, кто изучает её.
  4. Это свидетельство (так же как и свидетельство летописи окаменелостей) мощно поддерживает веру в то, что мухи были созданы как мухи, со всем необходимым для них сложным и точным механизмом, чтобы удивлять нас своими действиями.

Ссылки и примечания

  1. Пенниси, E., 1998. «Летая с помощью своих жужжалец». Science, 280(5361):201–202.
  2. Чен, У.П., Прет, Ф., Дикинсон, M.Х., 1998. «Визуальный входной сигнал в эфферентную систему контроля "гироскопа" мухи». Science, 280(5361):289–292.
  3. Дейтон, Л., 1998. «Не можете поймать муху? Теперь наука знает почему». Sydney Morning Herald, Апрель 14.
  4. Хайфилд, Р., 1998. «Удивительный летающий механизм». The Daily Telegraph, April 22, p.16.
  5. Анон., 1998. «Окаменелые мухи». Discover, 19(8):

Источник-www.creationontheweb.com




опубликовано материалов

Популярные статьи:

что такое гравитация? Кто создал Бога? Динозавры жили с людьми Тука и его удивительный клюв Уникальная планета Земля




Поддержите наш проект, разместив нашу ссылку на сайте своей организации, в своем блоге или на страничке социальных сетей.
"Разумный Замысел"
http://www.origins.org.ua
банер Разумный Замысел


Система Orphus
нижняя полоса сайта
Яндекс.Метрика ХРИСТИАНСКИЕ САЙТЫ