Als ze ondersteboven vallen, draaien libellen snel 180 graden door de hoek van hun vleugels te veranderen, maar alleen als ze hun omgeving kunnen zien
Libellen gebruiken een combinatie van visuele aanwijzingen en nauwkeurige controle van hun vleugelspits om luchtacrobatiek uit te voeren.
De viervleugelige insecten kunnen zichzelf snel rechtop zetten vanuit een omgekeerde positie, maar tot nu toe wisten onderzoekers het niet zeker hoe ze de prestatie hebben geleverd. Jane Wang, die de fysica van levende organismen bestudeert aan de Cornell University in New York, merkte bijna acht jaar geleden voor het eerst het intrigerende gedrag op. Tot haar verbazing, toen ze een libel voorover liet vallen, draaide het insect zichzelf sneller om dan haar ogen konden volgen.
Dus ontwierpen Wang en haar collega's een reeks experimenten om erachter te komen hoe de insecten het precies deden. Eerst schilderden ze witte stippen op de vleugels en lichamen van zeven libellen. Vervolgens lieten ze de insecten ondersteboven los en legden hun beweging vast met een hogesnelheidsvideocamera. Ze vertraagden de beelden om de precieze vleugelhoeken beter te kunnen zien en gebruikten een computeralgoritme om een driedimensionaal model te maken van de bewegende libellen.
De digitale simulatie onthulde wat Wang's ogen niet konden zien: de libellen wierpen hun rechter- en linkervleugel in verschillende hoeken om in slechts 200 milliseconden om te draaien.
Een libel (Aeshna mixta) tijdens de vlucht
Shutterstock/Petr Ganaj
“Als [libellen] normaal gesproken hun vleugels uitslaan, veranderen ze constant van toonhoogte”, zegt Wang. “Daarnaast moeten ze een verschil maken tussen de linker- en rechtervleugel – slechts een klein beetje.”
Sommige libellen rolden naar rechts, anderen gingen naar links. Maar in alle gevallen gebruikten de insecten een vergelijkbare asymmetrische vleugelhoek om in de lucht te flippen.
Het experiment onthulde het fysieke mechanisme van de libellen’ bliksemsnelle rotatie, maar antwoordde niet hoe ze voelden dat ze ondersteboven waren om mee te beginnen. Op basis van eerder onderzoek vermoedt Wang dat ze misschien visuele input gebruikten van hun grote ogen met meerdere lenzen, of van lichtgevoelige organen genaamd ocelli bovenop hun hoofd.
Lees meer : Vliegende insecten die op auto's spatten zijn in het VK met 60 procent gedaald
Het team blokkeerde vervolgens de ogen en ocelli van de libellen met een ondoorzichtige zwarte verf en liet de insecten opnieuw ondersteboven los. Deze keer konden ze zichzelf niet goedmaken. “Soms klapperden ze helemaal niet met hun vleugels”, zegt Wang.
De onderzoekers concludeerden dat visuele signalen de insecten moeten helpen zich te oriënteren in de ruimte, wat vervolgens een specifieke vleugelbeweging veroorzaakt. Wang vermoedt dat libellen niet de enigen zijn die deze tweedelige techniek toepassen.
“Ik denk dat bijna alle vliegende insecten zo'n vermogen hebben, omdat het een noodzaak is”, zegt ze. “Libellen zijn een van de oudste insecten. Als ze het al hebben ontwikkeld, vermoed ik dat de modernere een soortgelijk vermogen hebben.”
Journaalreferentie: Science, DOI: http://dx.doi.org/10.1126/science.abg0946
Meld je aan voor Wild Wild Life, een gratis maandelijkse nieuwsbrief die de diversiteit en wetenschap van dieren, planten en andere vreemde en wonderbaarlijke bewoners van de aarde viert
