Článek
Jenže moucha to většinou přežije. A nezřídka letí za pár milisekund dál jakoby nic. Jak je to možné?
Výzkumníci z Georgia Tech se rozhodli tenhle přírodní zázrak prozkoumat a pomocí vysokorychlostních kamer zjistili něco, co popírá intuici.
Když kapka vody dopadne na mouchu, nedojde k žádnému rozmáznutí ani roztržení. Kapka se totiž chová jinak než pevné těleso – při kontaktu se rozplácne, čímž rozptýlí svou sílu. To, co by u člověka znamenalo smrtelný náraz, je u mouchy spíš krátká jízda na vodní skluzavce.
Celý náraz trvá méně než dvě milisekundy. V první fázi se kapka mouchy dotkne, ale ta neprorazí vodní stěnu – místo toho se jakoby zaboří do měkkého kráteru. V další fázi je hmyz unášen spolu s kapkou – letí stejným směrem a rychlostí, takže necítí brutální náraz, ale spíš zrychlení. A nakonec se oddělí a stabilizuje vlastními křídly.
Zrychlení, které přitom zažije, může dosáhnout až 300 g – tedy třistakrát větší síly než gravitační přitažlivost. Ale trvá to tak krátce (cca 1 milisekundu), že to exoskelet bez problémů vydrží. Hmotnost samotné mouchy, okolo 10–15 miligramů, je tak malá, že si s ní kapka v podstatě „pohraje“, ale nezničí ji.
Tělo mouchy navíc odpuzuje vodu. Má hydrofobní, voskově potažený povrch, takže kapka po něm sklouzne jako po nepromokavé bundě. A jakmile se hmyz oddělí, většinou stačí pár úderů křídel a znovu stabilizuje let.
Mouchy ale nejsou jediní šampioni deště. Komáři například dokážou využít stejného principu – nechají se kapkou unést a poté odrazí zpět. Jsou ještě lehčí, váží jen asi 2 miligramy, a proto jejich „surfování“ vypadá jako letecký trik.
Naopak těžší hmyz, jako včely, déšť nesnáší. Včela váží zhruba 100 miligramů a její hlavní problém není náraz samotný, ale voda nasáklá do křídel. Jakmile zvlhnou, ztratí schopnost létat. Proto se včely i čmeláci dešti raději vyhýbají – když už je déšť zastihne venku, přistanou a vyčkají.
Motýli na tom nejsou lépe. Jejich křídla jsou pokrytá šupinkami, které se po kontaktu s vodou slepí. Ztrácejí rovnováhu a letová schopnost mizí. Déšť je pro ně reálným nebezpečím.
Muchničky a drobní pakomáři se naopak chovají velmi podobně jako mouchy – lehké tělo, rychlé reakce, hydrofobní povrch. Jsou přímo stavění na to přežít letní přeháňku.
Ale to neznamená, že je déšť pro hmyz neškodný. Pokud kapka srazí mouchu na asfalt nebo do kaluže, kde voda nemá kam unikat, může se z drobného šplouchnutí stát smrtelná past. A pokud přiletí kroupy, je to jiná liga – mnohonásobná hmotnost i tvrdost je pro drobného tvora likvidační.
Nejde tedy jen o samotnou kapku. Rozhodující je kombinace – jak rychle padá, jak je velká, kde hmyz zrovna letí a jak se z nárazu dokáže vzpamatovat.
Zkoumání toho, jak si hmyz poradí s přírodními nástrahami, dnes pomáhá i vědcům a inženýrům. Například při vývoji mikrodronů, které musí přežít kontakt s vodou, větrem nebo turbulencí. Inspiraci čerpají právě v přírodě – ve stavbě těla mušek nebo v pružnosti jejich letu.
Až příště uvidíte mouchu letět v dešti, vzpomeňte si na to. Právě zvládla manévr, který by většinu strojů i tvorů zabil. V přírodě totiž není třeba být velký, abyste byli neuvěřitelně odolní.
Zdroj:
Dickerson, A. K., Shankles, P. G., Madhavan, N. M., & Hu, D. L. (2012)
Flying insects survive raindrop collisions
Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS)
DOI: 10.1073/pnas.1205446109→ Průlomová studie z Georgia Institute of Technology, která pomocí high-speed kamer zkoumala chování mouchy domácí při nárazu dešťové kapky.
