Шмели, зависая над цветами, постоянно интенсивно машут своими крыльями, чтобы оставаться в воздухе. Этот процесс требует значительных энергетических затрат и приводит к образованию большого количества внутреннего тепла. Их полетные мышцы могут значительно повысить температуру тела - на 30-35 градусов Цельсия выше, чем в окружающей среде.
В условиях жаркой погоды это может привести к перегреву, который может быть опасен для насекомых. Для регулирования температуры шмели используют разные методы, например, отводят тепло от грудной области к брюшку. Недавнее исследование, опубликованное в журнале Proceedings of the Royal Society B, выявило еще один механизм охлаждения. Ученые изучили, что при зависании шмели создают поток воздуха, аналогичный работе вентилятора. Для этого они использовали высокоскоростные камеры, которые фиксировали движение крыльев со скоростью 1500 кадров в секунду, а также разместили датчики для измерения силы ветра. Результаты показали, что шмели способны генерировать нисходящий поток воздуха со скоростью до 1,22 метра в секунду. Для лучшего понимания движения воздуха исследователи применили пар сухого льда. Следующий этап эксперимента заключался в проверке, действительно ли созданный воздуходувный эффект помогает охладиться.
Ученые поместили 18 шмелей в аэродинамическую трубу, нагрев их до 50 градусов и изучив скорость охлаждения под воздействием потока воздуха. В финальной части работы проводилось компьютерное моделирование теплового баланса шмелей в различных погодных условиях. Результаты показали, что в жаркие дни как маленькие, так и крупные особи могут перегреться всего за минуту без своего охлаждающего потока воздуха. В статье команда подчеркнула важность самоиндуцированного конвективного охлаждения для терморегуляции шмелей, зависающих над цветами. Однако модели также указали на потенциальную проблему: в прохладные утренние часы маленькие насекомые могут слишком быстро терять тепло и не смогут поддерживать необходимую температуру мышц для полета.
Источник:
