Муха на потолке: как держится и почему не падает

Строение лапки

Лапа мухи заканчивается двумя когтями и тончайшими волосками, а также железами, выделяющими липкое вещество.

Сначала ученые считали, что муха своими крошечными когтями и волосками цепляется за мельчайшие неровности или выпуклости, невидимые человеческому глазу, на любой поверхности. Но с развитием науки и микроскопов было обнаружено, что специальные железы на ногах, похожие на подушечки, помогают насекомым преодолевать силу тяжести. Одно время этих лохов даже считали лохами.

Со временем выяснилось, что это не присоски, а железы. При тысячекратном увеличении было видно, что они выделяют особую липкую жидкость, в которой смешаны жиры и различные сахара. Именно это вещество дает мухам возможность буквально прилипать к любой поверхности, в том числе к потолку, и не падать. Исследовательскую деятельность в этой области проводит Станислав Горб из Института им. Макса Планка, Германия, в рамках проекта «Биологические прикрепляющие устройства для биомиметики).

Видео

Почему муха не падает с потолка

Раскрыть этот секрет очень просто, если понаблюдать за строением его ножек под микроскопом. Увеличенный снимок покажет следующие особенности:

• Наличие 2-х когтей. Именно они позволяют ей цепляться за микроскопические выступы и надолго сдерживаться.
• Присоски. Они расположены у основания когтей. Присоска выполнена в виде небольшой подушечки. Снаружи подушечки покрыты обыкновенным волосом, с другой стороны на волосах есть очень маленькие присоски дискообразной формы.
• Липкое вещество. На конце передних лап при приземлении выделяется особое вещество. Он липкий и жирный. Именно это позволяет человеку оставаться подвешенным на земле и не падать. Липкая смесь выделяется ровно настолько, чтобы удерживать человека, но не мешать его движениям.

Исследователи провели интересный эксперимент. Накладывают на насекомых специальную фильтровальную бумагу, которая быстро и эффективно впитывает жир. В результате выделяемое мухами вещество быстро абсорбировалось, и мухи не могли закрепиться.

Что показала макросъемка

Удивительным открытием стала макросъемка наблюдения за поведением мухи. Насекомое не отскакивает от потолка, чтобы взлететь высоко. Он расслабляется, отпускает поверхность и падает. Затем муха быстро опускается на брюшко, расправляет крылья и сморщивается .

Мухам все равно, на чем сесть: на ваш монитор, который светит ночью, на ваш невинный нос или потолок, с которого он долго и упорно не спускается. Вас никогда не беспокоил вопрос, а как муха держится на потолке? Конечно, его сложно отнести к категории серьезных, но любопытство — не порок. В отличие от излишней настойчивости этих насекомых, которые бегают повсюду.

Долгое время считалось, что многочисленные волоски на ногах помогают им сопротивляться. Различные неровности на потолке помогли бы этим насекомым цепляться за них волосками и спокойно наблюдать за всем происходящим снизу с поистине всеобщим спокойствием. В это можно поверить: ведь идеально ровные потолочные поверхности появились только спустя столетия (читайте потолки самых популярных современных кухонь).

Однако с развитием исследовательских инструментов и, в частности, микроскопов, теория, ходившая среди обычных людей, была разорвана на части самыми первыми глубокими исследованиями сущности необычной проблемы.

Оказывается, на лапках мух есть особые железы, которые интенсивно выделяют липкое вещество. Подушечки, которыми цепляются мухи, производят столько клея, сколько нужно насекомому, чтобы порадовать многочисленных зрителей своим присутствием на потолке. Добавьте сюда ее почти легкий вес — и в вашей голове как пазл будет исчерпывающий ответ на вопрос, как муха держится на потолке и практически ничего не боится.

Муха против мухи

Попав в ящик с жертвами, муха-убийца сначала села неподвижно, но как только плодовая муха отошла от нее на 7 см, она сделала резкое движение, и внезапно муха-убийца оказалась на дне ящика, пережевывая ее дрожащая муха. И только посмотрев замедленное видео на компьютере, стало ясно, что произошло: муха-убийца взлетела, трижды облетела плодовую муху, постоянно пытаясь схватить, а потом все же сумела схватить передние лапы.

И все это длилось всего секунду. Глаза воспринимают это как мерцание, поэтому трепещущая рука человека за мухой должна двигаться со скоростью улитки.

Для того, чтобы муха-убийца могла двигаться так быстро, превосходя других мух, светочувствительные клетки ее глаз содержат гораздо больше митохондрий («батарейки» биологических клеток », чем другие мухи.

Это батареи, питающие элемент, поэтому быстрый просмотр должен потреблять больше энергии, чем медленный. Это объясняет, почему глаза просто не настроены на максимально быстрый режим.

Плотоядная диета мух-убийц дает им много энергии для питания своих высокоэнергетических клеток. Но даже если бы в клетках наших глаз было одинаковое количество митохондрий, у нас не было бы такого быстрого зрения, поскольку светочувствительные клетки у мух устроены совершенно иначе, не как у позвоночных.

Эволюция — причина структурных различий строения глаз. У членистоногих и позвоночных, групп мух и людей соответственно эволюция глаз происходила отдельно в течение последних 700-750 миллионов лет.

Виртуозный летчик

Хаотичное движение видоискателя в комнате сложно отследить. Он садится на потолок на шарнире или перемычке и мгновенно фиксируется на месте. Комната только что наполнилась его громким гулом, и теперь воцарилась тишина.

Мухи прекрасно ориентируются в пространстве только при ярком свете. При попадании влаги внутрь насекомое может удариться о стену или потолок и упасть.

Во время полета, приближаясь к любой поверхности, муха готовится к приземлению и вытягивает конечности с липучками на концах. Как только он подбирается как можно ближе к препятствию, его железы прочно фиксируют его, не причиняя травм. Его можно часами вешать вверх ногами или на вертикальную поверхность, и даже во сне муха не падает с потолка.

Такой способ цепляться за любую поверхность часто спасает жизнь мухе. Не все хищные насекомые или другие животные, которые на него охотились, способны так искусно маневрировать. Но как он поднимает конечности с потолка, если они прочно склеены? Для этого воспользуйтесь хитрым методом. Чтобы отделить палец ноги от потолка, сначала снимите одну сторону стопы с потолка, а затем другую. Этот принцип всем знаком при отклеивании изоленты.

Механизм удерживания

В начале 20 века энтомологи считали, что мухи удерживаются на поверхности с помощью миниатюрных когтей и волосков на лапах. Якобы позволяли цепляться за малейшую неровность и сдерживать себя. С появлением современных электронных микроскопов были раскрыты истинные механизмы этого процесса.

У насекомых есть две подушечки на концах ног, называемые пульвиллами. Они покрыты мелкой щетиной и порами, которые выделяют липкое вещество, состоящее из жиров и углеводов. Выделенный секрет создает поверхностное натяжение, которое временно предотвращает выпадение существа. Если муха перемещается в другое место, она поднимает ступню выворотом в сторону и без особых усилий разрывает сцепление с поверхностью.

Домашний паразит легко перемещается по всем поверхностям, кроме абсолютно обезжиренных. В последнем случае муха не держится и падает, после чего тут же параллельно использует крылья и улетает в более подходящую область.

Как мухи приземляются на потолок?

Как мухи ходят по потолку и не падают? Как они туда попадают? Ведь мухи летают спиной вверх, а это значит, что им нужно развернуться. Может, их лапы покрыты каким-то волшебным клеем, который никогда не сохнет? На самом деле, на лапках мухи нет клея. N + 1

Не только мухи могут приземлиться на потолок — это одна из способностей многих насекомых. Их поддерживают пульвиллы — присоски на кончиках вытянутых ног, которые прикрепляются к поверхности. Благодаря им насекомым даже не нужно полностью переворачивать тело перед приземлением на потолок. Некоторые насекомые (например, комнатная муха Musca domestica) делают только пол-оборота, а остальную часть приземления «облагораживают» ступнями, иногда делая дополнительный шаг или поворачиваясь вокруг вертикальной оси. Но перед приземлением на потолок дрозофила вообще не вращается — ей просто нужно замедлиться.

Несмотря на то, что описаны многие особенности приземления насекомых на потолок, известны далеко не все способы переворота, а известные подробно не изучены.

Американские биофизики во главе с Бо Ченгом из Пенсильванского университета обнаружили, что процесс посадки может оказаться более сложным, чем считалось ранее. С помощью видеооператора ученые внимательно изучили, какие маневры совершают при приземлении черноголовой синей мухи (Calliphora vomitoria) на потолок) — фиксировались движения крыльев, ног и положение тела при приземлении. Кроме того, авторы работы отслеживали зрительные стимулы, на которые реагирует насекомое, в частности, скорость увеличения изображения приближающейся поверхности на сетчатке при движении вверх, по которой животное может оценить приблизительное время до возможное столкновение.

Оказалось, что приземление на потолок у этой мухи происходит в четыре этапа. Сначала насекомое резко ускоряется вверх, после чего происходит (полное или частичное) переворачивание тела, затем животное вытягивает ноги и цепляется ими за потолок, и в итоге поворачивает туловище относительно ног, которые уже жестко прикреплен к поверхности. Весь процесс занимает около 60 миллисекунд и около 10 взмахов крыльев. Сама фаза переворота требует от четырех до восьми ударов с частотой около 170 Гц.

Кроме того, ученые определили несколько моделей маневрирования. В частности, чем ниже вертикальная скорость при приземлении и чем выше горизонтальная скорость, тем меньше вращения требуется для успешного приземления. Примечательно, что градус поворота в долях единицы примерно соответствует вертикальной скорости в метрах в секунду: если муха замедляется до 0,5 метра в секунду, то для того, чтобы приземлиться на потолок, ей нужно сделать всего пол-метра в секунду повернуть, то есть повернуть на 90 градусов.

Кроме того, биофизики определили, что пороговое значение степени увеличения изображения потолка на сетчатке становится сигналом для инициирования приземления с опрокидыванием. Зрительные раздражители также определяют необходимость поворота тела после приземления и дальнейших движений тела и ног.

Каким образом муха садится на потолок?

Этот вопрос задают не только ленивые люди, лежащие на диване и смотрящие в потолок, но и ученые многих стран мира. Чтобы решить эту загадку, было проведено множество исследований, при этом ученые пока не пришли к единому мнению. Однако механизм этого явления более-менее ясен. Особая конструкция ног позволяет мухе ходить по потолку.

Муха легко прилипает к любой поверхности. Он может быть горизонтальным, вертикальным, вертикальным. Он даже не скользит по стеклу и другим гладким поверхностям. Если рассматривать вариант, как повесить муху с потолка с обоями или другой отделкой, можно предположить, что покрытие не идеальное.

Для маленьких ножек насекомого любой, даже совсем небольшой бугорок становится отличным способом закрепиться. Но он тоже не соскользнет с той же поверхности, а сделан из идеально плоского стекла.

Опыт Магдебургские полушария

Вырежьте резиновое кольцо с учетом внутреннего и внешнего диаметров граненого стекла и поместите его на стекло (как вариант, вы можете вырезать кольцо из нескольких слоев промокательной бумаги и смочить водой, а затем слегка отжать). Подожгите лист бумаги, положите его в стакан и почти сразу накройте вторым стаканом и прижмите к нижнему. Через 1-2 секунды огонь погаснет, поднимите верхнее стекло, за ним поднимется верхнее. Почему?

Историческая справка. В 1654 году Отто Герике в Магдебурге провел эксперимент, доказывающий существование атмосферного давления. Он откачал воздух из полости между двумя металлическими полусферами, сложенными вместе. Атмосферное давление так сильно давило на полушария, что восемь пар лошадей, тянущихся в двух противоположных направлениях, не могли разорвать их на части.

Что делать, если мухи оказались бессмертными

Если все ваши старания оказались напрасными и мухи продолжают мирно жить, лишая вас покоя, остается последнее — вызвать службу спасения. В Интернете легко найти адреса и телефоны организаций, которые проводят дезинсекцию (как ее еще называют) помещений. Профессионалы не только уничтожат насекомых, но и дадут гарантию на их работу.

Мухи — не только надоедливые, но и довольно опасные насекомые, ведь они могут стать переносчиками очень серьезных заболеваний. Чтобы не допустить увеличения численности двукрылых и их проникновения в дом, необходимо соблюдать профилактические меры:

• используйте москитную сетку на окнах;
• поддерживать чистоту на придомовой территории;
• сажать возле мест, где больше всего скапливаются мухи, растения, которые их отпугнут;
• закройте все видимые пространства в доме.

На какую поверхность может сесть

Муха легко прилипает к любой поверхности. Он может быть горизонтальным, вертикальным, вертикальным. Он даже не скользит по стеклу и другим гладким поверхностям. Если рассматривать вариант, как повесить муху с потолка с обоями или другой отделкой, можно предположить, что покрытие не идеальное.

Для маленьких ножек насекомого любой, даже совсем небольшой бугорок становится отличным способом закрепиться. Но он тоже не соскользнет с той же поверхности, а сделан из идеально плоского стекла.

Мягкая посадка: детальный разбор

Лети в потолок

Чтобы лучше понять, как происходит приземление и почему не происходит падения, он позволит учесть поведение человека при приземлении. Во время полета она легко выполняет различные сложные пируэты, которые позволяют ей прочно держаться за любой материал.

Интересный!

Летит насекомое не вперед, как его собирают многие, а назад. Поэтому, чтобы убить его, вам следует прицелиться немного назад.

Муха садится на потолок на шарнире или перевороте. В результате он переносит центр тяжести вперед и лапами прикрепляется к потолку. Остальная часть тела достигает передней части и еще более плотно закрывает мушку.

Секрет цепких лапок

Двукрылые, которые часто встречаются в домах людей, способны ползать по любой поверхности: движущимся стенам, потолку, стеклу, шторам. Ученые задались вопросом, почему муха остается на потолке и не падает даже при сквозняках и ветре. Изначально предполагалось, что причиной этого было наличие цепких крючков на лапках насекомого. Такие когти на конечностях есть у большинства видов членистоногих.

Атмосферное давление и животный мир

Существование атмосферы делает возможной жизнь на Земле, оказывает существенное влияние на ее природу. Следовательно, атмосферный кислород используется в процессе дыхания живых организмов; растениям нужен углекислый газ, содержащийся в атмосфере. Без атмосферы Земля была бы безжизненной пустыней. Сверху не было бы голубого неба, потому что именно атмосфера рассеивает солнечный свет. Не было бы морей и рек, лесов и дикой природы. Поверхность Земли, как и поверхность Луны, была бы усеяна кратерами, поскольку именно атмосфера защищает нашу планету от разрушительного воздействия метеоритов, большинство из которых сгорают, не достигнув поверхности Земли. На Земле не было бы ветров и дождей, гроз и закатов, не было бы среды, в которой мог бы распространяться звук. Днем температура превысит 130 °, а ночью упадет до -150.

Некоторые птицы легко переносят участки с низким атмосферным давлением и летают на большие высоты. Кондор в Андах поднимается на высоту 9000 м и гнездится на высоте 7000 м; горные галки на Эвересте взлетают до 8200 м, гриф и ястреб — до 6000-7000 м. Большинство птиц не поднимаются выше 4000 м.

Многие живые организмы (комнатные мухи, пиявки, черви, черви, осьминоги, осьминоги) имеют присоски, с помощью которых они могут прикрепляться и прикрепляться к любому объекту: пиявки передвигаются по дну резервуара, осьминоги ловят добычу. В этом случае присоски увеличиваются в объеме. Внутри них образуется разреженное пространство, и давление внешнего воздуха прижимает их к объекту.

Атмосферное давление позволяет животным, в отличие от человека, свободно вытаскивать лапы из болотистой местности. Под ногой, когда человек ее поднимает, образуется разреженное пространство и атмосферное давление не дает вытянуть ногу. Чтобы добыть его человеку, необходимо преодолеть не только сопротивление почвы, но и силу атмосферного давления. У лошади твердые, как поршни, копыта. У свиней и жвачных животных копыта состоят из нескольких частей и при выдергивании ноги они сжимаются из-за неравенства давления сверху и снизу и пропускают воздух в образовавшееся углубление. Следовательно, нет разницы в давлении воздуха над и под копытом, и нога легко поднимается.