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Mittwoch, 26.11.2014
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Starker Nebel hindert Mücken am Fliegen

Kollision mit Nebeltröpfchen legt Lagesensor der Insekten lahm

Die Kollision mit einem Regentropfen übersteht eine Mücke problemlos, bei Nebel aber bekommt sie Probleme: Die zahllosen winzigen Nebeltröpfchen blockieren ihre Schwingkölbchen - zwei kleine, hinter den Flügeln sitzende Lagesensoren. Das haben US-amerikanische Forscher mittels Hochgeschwindigkeitsaufnahmen herausgefunden. Demnach kollidieren die schwingenden Sensoren in jeder Sekunde mit tausenden Nebeltröpfchen und funktionieren dadurch nicht mehr richtig. Als Folge könne die Mücke ihre Körperposition im Flug nicht mehr ermitteln und verliere ihre stabile Fluglage, berichten die Wissenschaftler am Montag auf einer Physiker-Tagung im kalifornischen San Diego.
"Moskitos sind auch im Regen gute Flieger, aber bei Nebel gelingt ihnen dies nicht", schreiben Andrew Dickerson und seine Kollegen vom Georgia Institute of Technology. Ein Regentropfen sei rund 50 Mal so groß wie eine Mücke, ein Zusammenstoß daher vergleichbar der Kollision eines Menschen mit einem Bus. Obwohl das winzige Insekt bei einem Regenguss im Durchschnitt alle 20 Sekunden mit einem Tropfen kollidiere, überstehe es dies schadlos und fliege weiter. "Starker Nebel besteht dagegen aus Tröpfchen, die 100 Mal kleiner sind als bei Regen, dennoch kann die Mücke unter diesen Bedingungen nicht mehr fliegen", schreiben die Forscher. Ähnlich wie moderne Flugzeuge müsse das Insekt bei starkem Nebel am Boden bleiben. Warum, sei bisher unklar gewesen.

Mücken-Testflug in der Nebelkammer


Um herauszufinden, warum Mücken bei Nebel nicht fliegen können, setzten die Forscher Stechmücken einzeln in einen kleinen Flugkäfig, der in einer Nebelkammer stand. Mit einer Spezialkamera für Hochgeschwindigkeitsaufnahmen filmten sie deren Flügelbewegungen, Körperposition und die Bewegungen der Schwingkölbchen. Die Auswertung der Bilder ergab, dass die Mücke auch bei starkem Nebel noch mit ihren Flügeln schlagen kann - wenngleich langsamer als normal. Das reiche aber aus, um noch ausreichend Auftrieb für das Fliegen zu erzeugen, sagen die Wissenschaftler. Das bloße Gewicht der auf Körper und Flügel auftreffenden Nebeltropfen sei daher nicht der Grund für die Flugprobleme. "Ein Nebeltröpfchen wiegt 20 Millionen Mal weniger als eine Mücke", erklären die Forscher. Werde die Mücke von einem solchen Tröpfchen getroffen, sei das nicht schlimmer als wenn wir mit einem Brotkrümel beworfen werden.
In den Highspeed-Aufnahmen entdeckten die Forscher aber einen anderen Grund für die Flugprobleme der Mücke: Der Nebel beeinträchtige die Funktion der Schwingkölbchen. Diese aus den umgebildeten Hinterflügeln entwickelten Sensoren sitzen hinter den Vorderflügeln und schwingen mit ihnen im Takt, aber gegenläufig: Gehen die Flügel nach oben, schwingen sie nach unten und umgekehrt. Über winzige Veränderungen dieser rund 400 Schwingungen in der Sekunde können die Mücken auf ihre Körperposition im Raum schließen.

Im Experiment zeigte sich, dass diese winzigen Sensoren bei Nebel ständig mit den etwa gleichgroßen Nebeltropfen zusammenstoßen - tausende Male in der Sekunde, wie die Forscher berichten. Normalerweise seien diese auch als Halteren bezeichneten Sensoren zwar wasserabweisend, aber diese wiederholte Kollision störe ihre Schwingungen und behindere damit die Lagekontrolle der Mücken im Flug. "Ähnlich wie bei Flugzeugen können auch die Insekten nicht fliegen, wenn sie ihre Umgebung nicht mehr wahrnehmen können", erklärt Dickerson. Bei menschlichen Piloten behindere der Nebel vor allem die Sicht, den Mücken nehme er ihren Lagesensor.
(American Institute of Physics, 20.11.2012 - NPO)

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