羽毛翅膀帮助解释一个微型甲虫的快速飞行

（世界杯万博app内部科学） - 小昆虫通常比较大的小昆虫飞得慢，但是世界上一些人的小型昆虫似乎矛盾的规则矛盾。科学家们发现，小甲虫的羽毛翅膀和不寻常的飞行方式可能有助于解释其非凡的速度。这些调查结果可以阐明在微型鳞片上的飞行演变，有一天帮助指导微型飞行机器人的创建。

羽毛甲虫Paratuposa胎盘是世界上最小的昆虫之一，只有395微米长 - 仅大约四倍的人类头发宽度，与Amoeba相似的大小。对于微小的动物，粘性空气摩擦成为飞行的主要挑战，因此较大的动物经常比较小的动物飞得更快。然而，微小的羽毛可以大致快速地像较大的亲戚一样快，并且可以加速两倍的腐肉甲虫，这是其尺寸的10倍。

学习这个昆虫飞行的秘诀，科学家收集了成年人P.胎盘来自越南公园，并在高速摄像机上录制它们，以重建三维运动，并检查它们的空气动力学。他们还使用光学，激光扫描和扫描电子显微镜研究了昆虫翅膀的结构，以获得微型昆虫的飞行机制的第一次详细分析。

科学家发现了许多进化适应，帮助这种微型甲虫实现了卓越的飞行性能。例如，代替大多数昆虫的膜翅膀，它的翅膀各自包括长长刷毛的狭窄刀片，使它们有点类似于梳子。这些刷毛又覆盖着使它们中的每一个刷出来的。这种结构使这些翼比相同尺寸的膜翼更轻，同时仍让它们阻挡它们遇到的大部分空气。

这些毛刺翼的重量重意味着它们在这种小规模的肌肉力量要求方面非常优于膜质翅膀，“俄罗斯拉蒙索洛夫莫斯科州立大学昆虫学主管Alexey Polilov表示。他补充说，这些福利可能有助于解释为什么他们在几个昆虫界面中的微型物种中独立发展。

此外，P.胎盘翅膀以先前未被观察到昆虫的方式移动，在图八环中行进，包括划桨行程与甲虫体上方和下方的碎片交替。这种飞行风格类似于在小型甲壳类动物中看到的划船运动仙女虾和水跳蚤（分别使用它们的分支腿和分支天线游泳），分别 - 羽毛内的附属物可能演变，以帮助处理周围环境的粘性摩擦摩擦。

而且，与其他飞甲虫一样，P.胎盘用柔硬的翼壳保护其翅膀，称为Elytra。如刹车就像制动器一样，因为翅膀在不寻常的轨迹中移动了太多的身体。

在德国德宾根大学的昆虫学家玛格丽塔·伊拉沃尔斯表示，研究结果对动物如何适应小型化的洞察力。“许多关于小型化的研究表明，它对生物体引起了大量的减少和简化，”她指出。在羽毛甲虫的新研究之前，“它主要认为，当飞行时，它们只是漂浮在空中。已经表明这些昆虫的事实，具有与单细胞生物相当的体尺寸，设法维持高飞行表现是我们对微小昆虫的知识以及我们对小型化的原因和影响的理解是一个非常有价值的。“

这些调查结果可以有一天帮助研究人员开发新的飞行机器。“我们没有做这项研究以创造小型飞行机器人间谍，尽管原则上我们的发现可能最终用于减少无人驾驶飞机的大小，或者提高这种飞机较小模型的性能，”PoleLov说。他指出，目前无法制造小于半毫米的飞行机。

研究人员现在调查其他微型昆虫的飞行，以阐明他们在生态系统中的生物学和角色。“许多其他微小昆虫的翼装置布置有点不同，因为它们的小型化独立进行了，”Polilov说。“因此，我们的进一步研究有望揭示这种昆虫飞行的更多秘密。”

科学家们详述他们的发现1月19日在线自然。