رمزگشایی از مانور هوایی مگس سرکه + ویدئو

به گزارش گروه علم و فناوری آنا به‌ نقل از CalTech، مگس سرکه را اغلب مردم با نام‌هایی مانند «پشه ریز» یا «پشه میوه» می‌شناسند اما در واقع این حشرات بسیار ریز، مگس هستند. این مگس‌ها به‌ دلیل ساختار ساده بدن و توارث نسبتا غیر پیچیده‌ای که دارند، سالیان طولانی نمونه‌های آزمایش ژنتیک نخستین و تحقیقات توارث‌ شده بودند. اکنون عده‌ای از دانشمندان توانسته‌اند بفهمند این حشرات ریز چطور مانورهای پیچیده پروازی انجام می‌دهند.

صورت مساله آنجایی مشخص می‌شود که سعی کنید یکی از این حشرات را با دست یا مگس‌کش در هوا بکشید. برای این‌ کار انرژی زیادی صرف خواهید کرد اما هر بار مگس با مانوری شبیه هواپیماهای جنگی، موفق به تغییر مسیر و فرار از دست شما می‌شود. راز این مانورها در چند مرحله پیدا شده است.

نخست اینکه در پستانداران پرنده مانند خفاش، ساختار بال‌ها همان دست‌های معمولی هستند با مفاصل کتف، آرنج، انگشت و مچ که پوست بین آنها ادامه یافته است. پستانداران برای حرکت بال‌های خود متکی به عضلاتی معمولی شبیه به انواع غیر پرنده‌ها هستند اما در حشرات این وضعیت کاملا متفاوت است.

در یک حشره بال‌ها بخشی جدا هستند که مفصل جداگانه بالی دارند و با ماهیچه‌ای خاص حرکت می‌کنند. حشرات برای حرکت بال خود از دو نوع ماهیچه فرمان‌دهنده استفاده می‌کنند که حرکت به جلو و عقب، بالا و پایین و همینطور حرکگاتت جانبی را کنترل می‌کنند.

محققان کل‌تک با دریافتن این موضوع و با دانستن اینکه بال‌های مگس سرکه تنها یک ماهیچه دارند و این ماهیچه با یک عصب به مرکز فرمان‌دهی متصل است، تحقیقات خود را آغاز کردند. از آنجا که ماهیچه حشرات قدرتمندترین ماهیچه (به نسبت پیچیدگی و اندازه) در طبیعت است، آنها برای بررسی دقیق آن نیازمند تجهیزات پیشرفته بودند.

محققان کل‌تک ابتدا نسلی از مگس‌ها را پرورش دادند که دارای پروتئین نورافشان چسبنده‌ای بود که به کلسیم متصل می‌شد. حشرات از کلسیم به‌ عنوان سوخت ماهیچه‌ای استفاده می‌کنند در نتیجه هرچقدر تلاش حشره برای پرواز بیشتر باشد و انرژی بیشتری در ماهیچه متمرکز کند، نور آن بیشتر خواهد بود. این مگس‌ها زیر میکروسکوپ‌های خاصی در فضایی از هوای متشنج به پرواز درآمدند و کامپیوتر عملکرد ماهیچه آنها را بررسی کرد تا توانست شبیه‌سازی عملکرد بال‌های مگس سرکه را انجام دهد.

دانشمندان امیدوارند با درک بهتر نحوه پرواز مگس سرکه بتوانند در آینده روش‌های تازه‌ای برای اندام‌های مصنوعی، ربات‌های قدرتمند یا هواپیماهای متفاوت ابداع کنند.

مترجم: محمدرضا احمدی‌نیا