Stel je voor dat je je op een echt episch Thanksgiving-feest begeeft - een feest dat je lichaamsgewicht verdubbelt of verdrievoudigt - en vervolgens stilletjes de eetkamer uit wilt sluipen zonder dat iemand het merkt. De kans is groot dat je traag, lusteloos bent en je buik zou oma's verzameling Hummel-beeldjes omverwerpen. Maar muggen lijken een vergelijkbare prestatie te leveren, ze vullen zich met menselijk bloed en ontwijken vervolgens detectie terwijl ze wegvliegen.
Hoe doen ze dat? Om het antwoord te achterhalen, gebruikten Kendra Pierre-Louis voor Popular Science, onderzoekers hogesnelheidscamera's, die in staat waren om 125.000 frames per seconde te schieten, en plaagden de stappen van deze ongelooflijke prestatie.
Het opnemen van de bewegingen van deze lastige onderwerpen was geen gemakkelijke opgave, legt Universiteit van Californië, Berkeley afgestudeerde student Sofia Chang, uit die muggen ruziede en zelfs sommige van haar met eigen bloed voedde. Er waren 600 individuele Anopheles coluzzii- muggen nodig om de opstelling precies goed te krijgen.
Maar uiteindelijk namen de onderzoekers video's van de startsequentie op, waarin de muggen in silhouet werden getoond terwijl ze hun maaltijden beëindigden en vervolgens vertrokken. Het team analyseerde 32 video's van met bloed gevulde muggen en 31 niet-gevoede muggen, waarbij 3D-weergaven van de vleugelslagen werden gemaakt om de lift en aerodynamische krachten te achterhalen. Het onderzoek verschijnt in The Journal of Experimental Biology .
Het blijkt dat de startstrategie van de mug het tegenovergestelde is van de meeste andere flyers, waaronder vogels en andere insecten. Een huisvlieg, bijvoorbeeld, gebruikt zijn benen om in de lucht te springen voordat hij met zijn vleugels klapt, een relatief schokkerige operatie die efficiënt is, maar een beetje aandacht trekt. De muggen daarentegen, draaien hun vleugels omhoog tot 600 flappen per seconde, ongeveer drie keer zo snel als de meeste andere insecten, zoemen ongeveer 30 milliseconden voordat ze de lucht in stijgen.
De mug verandert ook zijn hoek, zodat hij zijn vleugel over een langere afstand kan vegen, waardoor meer lift ontstaat dan normaal. Dit creëert ongeveer 60 procent van de kracht die nodig is om in de lucht te komen voordat het zich afzet. "Het andere is dat ze deze zeer lange benen hebben die ze kunnen verlengen", vertelt Florian Muijres, onderzoeker aan Wageningen University in Nederland en auteur van het onderzoek, aan Pierre-Louis. "Ze kunnen de krachten die ze nodig hebben om over een langere periode naar het been te verdelen verdelen."
Dit alles leidt tot een lancering die zo zacht is dat het bijna geen kracht op de huid van de gastheer veroorzaakt, waardoor het insect geen zenuwen kan overvallen en detectie kan ontwijken, waardoor het niet wordt besmeurd. "In plaats van snel te gaan, nemen ze hun tijd, maar ze versnellen de hele tijd zodat ze een uiteindelijke snelheid bereiken die vrijwel hetzelfde is als fruitvliegjes, " zegt Chang in het persbericht. "Dat is iets dat uniek kan zijn voor muggen, en misschien zelfs uniek voor bloedvoeders."
Het onderzoek gaat niet alleen over het begrijpen van onze minst favoriete bloedzuiger. Uitzoeken hoe het insect komt en onopgemerkt blijft, kan gevolgen hebben voor het bouwen van kleine robots ter grootte van een insect. In 2015 hebben onderzoekers ook gekeken hoe die lange benen helpen de adhesiekracht te verminderen, waardoor muggen op water kunnen lopen om hun eieren te leggen, wat ook kan helpen bij robotica. Tot nu toe zijn er geen drones of robobugs ter grootte van een mug die we kennen, maar onderzoekers komen in de buurt. Verschillende teams werken aan kunstmatige bijen, die op een dag gewassen kunnen helpen bestuiven en zelfs kunnen helpen bij zoek- en reddingsmissies.
