Στην εισήγηση αυτή θα γίνει μια
προσπάθεια να παρουσιαστούν οι επικρατούσες θεωρίες που εξηγούν τη φυσική της
πτήσης της μέλισσας. Αν και όχι ιδιαίτερα γνωστό, το ζήτημα αυτό βασανίζει τους
επιστήμονες για πολλά χρόνια και μόλις το 2005, με σύγχρονα μέσα, επιτεύχθηκε
κάποια οριστική πρόοδος στο θέμα. Αν και η πτήση της μέλισσας διαφέρει αρκετά
από αυτήν άλλων εντόμων και παρουσιάζει αρκετές ιδιαιτερότητες σήμερα πια έχουν
κατασκευαστεί ιπτάμενα ρομπότ που μιμούνται το πέταγμά της. Στην εισήγηση θα
εξεταστεί επίσης πως η ανεπάρκεια ενός μοντέλου να εξηγήσει την πραγματικότητα
οδηγεί σε ένα «αστικό μύθο» που δύσκολα μπορεί να ανατραπεί στο μυαλό του
κοινού και που ακόμα και σήμερα δίνει λαβή για κατηγορίες εναντίον της
επιστήμης.
Αν και το ζήτημα δεν είναι τόσο
σημαντικό όσο το πώς δημιουργήθηκε το σύμπαν ή πως ξεκίνησε η ζωή στη γη, η
φυσική της πτήσης της μέλισσας έχει προβληματίσει τους επιστήμονες για
περισσότερο από 70 χρόνια. Το πρόβλημα τέθηκε το 1934 όταν ο γάλλος εντομολόγος
August Magnan και o βοηθός του André Sainte-Lague μετά από υπολογισμούς έφτασαν
στο συμπέρασμα ότι η πτήση της μέλισσας ήταν αδύνατη σύμφωνα με την
αεροδυναμική επιστήμη. Το χτύπημα των φτερών των μελισσών, απλά δεν αρκούσε για
να κρατά τα βαριά τους σώματα εν πτήση.
Και όμως, οι μέλισσες, αγνοώντας τις
εξισώσεις της φυσικής, πετούν στα σίγουρα και η αντίφαση αυτή μεταξύ της
επιστημονικής πρόβλεψης και της πραγματικότητας έχει χρησιμοποιηθεί για
δεκαετίες ως κατηγορία προς τους επιστήμονες και τους μηχανικούς
καταδεικνύοντας την αδυναμία τους να εξηγήσουν πολύπλοκες βιολογικές
διεργασίες.
Ωστόσο, σήμερα, νέες έρευνες με σύγχρονα
επιστημονικά εργαλεία, όπως υψηλής ταχύτητας ψηφιακή φωτογραφία, φωτογραφία
«παγωμένης» κίνησης μελισσών εν κινήσει, ρομποτικό μοντέλο φτερού μέλισσας, κ.α.
έχουν αποκρυπτογραφήσει με κάθε λεπτομέρεια τη φυσική που διέπει την πτήση των
μελισσών και έτσι δεν επιτρέπεται πλέον αυτή την ιστορία να χρησιμοποιείται ως
παράδειγμα αποτυχίας και αδυναμίας της επιστήμης.
Το μυστικό της μέλισσας εν πτήση, όπως
αποκαλύπτουν οι έρευνες, είναι ένας συνδυασμός σύντομων κοφτών χτυπημάτων των
πτερύγων, μιας γρήγορης περιστροφής της πτέρυγας καθώς κινείται προς τα εμπρός
και αντιστρέφει την κατεύθυνση όταν επανέρχεται προς τα πίσω και μιας πολύ
μεγάλης συχνότητας «χτυπήματος» της πτέρυγας
Είναι εκπληκτική η ταχύτητα με την οποία
«χτυπούν» τα πτερύγιά τους αυτά τα έντομα, δηλώνουν οι ερευνητές. Γενικά όσο
μικρότερο είναι το έντομο τόσο πιο γρήγορα χτυπά τα πτερύγιά του επειδή η
αεροδυναμική απόδοση μειώνεται με το μέγεθος και έτσι για να το αντισταθμίσουν
αυτό τα μικρά ζώα πρέπει να χτυπούν τα φτερά τους γρηγορότερα. Για παράδειγμα
τα κουνούπια κινούν τα πτερύγιά τους με συχνότητα πάνω από 400 παλμούς ανά
δευτερόλεπτο. Τα πουλιά φυσικά ούτε πλησιάζουν τέτοιες συχνότητες.
Αν και οι μέλισσες θεωρούνται σχετικά
μεγάλα έντομα και θα αναμενόταν να χτυπούν τα φτερά τους μάλλον αργά και να
σαρώνουν με αυτά το ίδιο ευρύ τόξο όπως άλλα ιπτάμενα έντομα (των οποίων τα
φτερά καλύπτουν σχεδόν επιφάνεια μισού κύκλου), τίποτα από τα παραπάνω δεν
ισχύει γι αυτές. Αντιθέτως, το χτύπημα των φτερών των μελισσών καλύπτει μια
μικρή επιφάνεια ενός τόξου περίπου 90 μοιρών και είναι εξαιρετικά γρήγορο,
περίπου 230 παλμοί ανά δευτερόλεπτο. Σε σύγκριση με τις μέλισσες, οι
φρουτόμυγες που είναι 80 φορές πιο μικρές, κουνούν τα φτερά τους μόνο 200 φορές
το δευτερόλεπτο.
Όταν οι μέλισσες χρειάζονται να παράγουν
περισσότερη ενέργεια, για παράδειγμα, όταν κουβαλούν ένα φορτίο νέκταρ ή γύρης,
αυξάνουν την επιφάνεια του τόξου του χτυπήματος των φτερών τους, ωστόσο
διατηρούν το χτύπημα στον ίδιο ρυθμό. Αυτό είναι επίσης πολύ περίεργο, γιατί θα
ήταν πολύ πιο αποδοτικό αεροδυναμικά αν έκαναν ακριβώς το αντίθετο. Αυτή η
ιδιόρρυθμη στρατηγική πτήσης ίσως έχει σχέση με το σχεδιασμό των μυών πτήσης.
Οι μύες αυτοί έχουν διαφοροποιηθεί εξελικτικά σε σχέση με άλλα έντομα και
φαίνεται τελικά ότι πρέπει να λειτουργούν ταχύτατα και σε σταθερή συχνότητα
ώστε να παράγουν την απαραίτητη ενέργεια για πτήση.
Melissokomianet.gr via Παναγιώτης
Βίγκλας – Κ.Π.Ε. Μακρινίτσας
Αναφορές: Macphee, Kona (2001) “The Buzz on Bumblebees,
Peterson, Ivars (1997), Segelken, Roger (2000), Bumblebees Finally Cleared for
Takeoff, physicsworld.com, newscientist.com, phys.org
Δημοσίευση σχολίου