Крылья шмеля строение и особенности

Крылья шмеля: строение и особенности

Крылья шмеля очень давно интересуют как ученых, так и простых людей. Есть даже распространенный миф о том, что шмель летает против всякой логики и законов физики, так как у него слишком маленькие крылья для такого большого тела, не способные его удержать. Так ли это на самом деле?

Попытки выяснить как можно больше о крыльях шмеля и о поведении во время полета ученые не оставляют и сейчас. Так, китайские ученые проводят серию опытов, в которых шмели содержатся (и летают!) в специальных герметичных контейнерах, а каждое их движение, поворот крыла и даже скорость фиксируются специальной аппаратурой.

В строении крыльев шмеля нет ничего особенного – они относительно небольшие, прозрачные, постоят из двух половинок, которые движутся синхронно. Строение шмеля таково, что его крылья действительно небольшого размера, а туловище у этого насекомого действительно довольно толстенькое и тяжелое. Если бы такие пропорции были, например, у дирижабля, он никогда бы не смог подняться в небо. Все дело в том, что шмель – не самолет и не дирижабль, он не планирует в воздухе, а быстро-быстро машет крыльями.

Скорость перемещения крыльев у шмеля – около четырехсот взмахов в секунду (любой вертолет может позавидовать), при этом траектория перемещения каждого крыла напоминает овал, который движется под большим углом. Кроме этого, при каждом взмахе крылья переворачиваются, занимая немного другое положение: когда крыло идет вниз, его верхняя часть направлена вверх, и наоборот. Таким образом, получается, что при перемещении крыльев шмеля во время полета задействованы все три основных механизма полета: захват встречной струи, замедленное использование воздушного потока и привычное нам вращательное круговое движение.

При этом на передней кромке крыла образуется своего рода небольшой вихрь, который и толкает тело шмеля вверх. Точно также мяч, который ударили теннисной ракеткой, будет лететь вперед, при этом в его верхней части воздух будет двигаться быстрее, что приведет к тому, что мяч будет ещё и подниматься. При изменении направления крыло шмеля опять попадает в этот же вихрь и использует его силу уже для того, чтобы снизиться или повернуть.

Траектория полета, которая образуется при этом, действительно очень сложная, гораздо сложнее траектории полета самолетов. Конечно, шмель может летать, и старый миф про шмеля и законы аэродинамики верен только отчасти – это насекомое не может летать в соответствии с уравнениями, которые применяются для расчета траектории и полета самолетов.

Подобно крыльям шмеля, похожие по аэродинамическим характеристикам движения создают нелетающие птицы, например, куры или страусы (последние машут крыльями очень быстро и со значительной силой), но взлететь при этом у них не получаются. Такой интересный парадокс много лет интересует физиков.

Шмель – действительно одно из самых загадочных и в то же время – самых привычных для людей насекомых. Наверняка тайны, которые скрываются в нем, будут ещё не одно столетие привлекать ученых, энтомологов, любителей дикой природы и простых наблюдателей.

Скорость полета шмеля и его маленькие совершенные крылья

Шмель относится к отряду перепончатокрылых насекомых. Семейство пчелы настоящие. К роду Bombus принадлежит около 300 видов. Обитают они по всей Земле. Даже в холодных широтах: живут в Гренландии, на Новой Земле, на Чукотском полуострове. Согреваются работой грудных мышц, при этом жужжат. Есть горные виды. У экватора представителей рода меньше. Не так давно эти насекомые завезены в Австралию. Сами дальних перелетов не совершают. Представители рода Bombus считаются выносливыми насекомыми, однако скорость полета шмеля невелика.

Тяжелое насекомое

Шмель – насекомое не столь обычное. В отличие от остальных перепончатокрылых, да и всех летающих насекомых, имеет более грузное тело. При этом крылья представителей рода земляных пчел относительно малы. Этот факт привел в начале ХХ века к заблуждению среди людей, разбирающихся в аэродинамике: шмели по законам физики не должны летать. А все потому, что люди смотрели на полет лишь со своей узкой точки зрения. В начале ХХ века развивалось авиастроение. Самолеты имеют несущую поверхность – крылья, большие по площади для удержания на воздушных массах. Но воздушные машины ими не машут. Шмель поднимается в воздух и удерживается на весу за счет разности давления воздуха, которую обеспечивает движение его крылышек.

Читать еще:  История породы американского булли

Работа крыльев

Шмель имеет их две пары. Работает синхронно. Крылья описывают овал. При этом шмель еще и поворачивает их под разным углом к поверхности земли. В полете он захватывает струи воздуха, успевает кратковременно парить в них и снова захватывать, совершая круговые движения.

Полет во вращающихся воздушных потоках

Ученые выяснили, что величина турбулентности особо не влияет на качество, скорость полета шмеля. Усилия, затрачиваемые при завихрениях воздуха, возрастают незначительно. Передняя часть крыльев жесткая. Шмель постоянно (около 300 раз в секунду) забирает крыльями новую порцию воздуха. Такая скорость создает свою турбулентность, необходимую для полета. Кроме того, насекомое использует созданную турбулентность при поворотах или смене высоты.

Аппарат будущего

Жесткая передняя часть крыльев сочетается с гибкой задней. Это тоже необходимо для отличного полета. В XXI веке полет насекомых продолжают изучать специалисты разных областей. Люди стремятся спроектировать летательный аппарат с качествами полета шмеля. Это был бы новый прорыв в авиастроении. Новому аппарату не мешала бы турбулентность воздуха.

Скорости полета шмеля препятствуют лишь встречные потоки воздуха. Насекомое летает и в ненастную погоду. Это радует садоводов. Шмели опыляют растения при плохих погодных условиях.

С какой скоростью может летать шмель?

Полет разных насекомых сильно отличается по скоростям. Шмель считается относительно медлительным насекомым. Питаясь нектаром, перелетая при этом с цветка на цветок, земляная пчела не спешит. Скорость полета шмеля составляет около 1 метра в секунду. Обычно насекомое не улетает далеко от излюбленного места кормления или сбора нектара. Возвращается на приглянувшиеся цветы. Может снова и снова проверять одно и то же растение.

Максимальная скорость полета шмеля точно не известна. Зафиксировано число 5 метров в секунду. Однако пишут и о 15 м/с.

Мир насекомых не перестает удивлять и любителей природы, и профессиональных биологов, и специалистов других наук. Окраска крыльев бабочек, скорость комаров, фасеточное зрение насекомых изучаются учеными с целью воплотить новые передовые аппараты в жизнь человека. Полет шмеля также изучается уже около века. В настоящее время интерес только возрос. Аэродинамические характеристики этого насекомого удивляют и восхищают знатоков физики. Настолько гениально создала его природа.

Шмель насекомое. Образ жизни и среда обитания шмеля

Шмель – это насекомое, которое относится к виду настоящих пчел. Их можно считать близкими родственниками медоносных пчел. Их считают теплокровными насекомыми, так как при движении их тело выделяет большое количество тепла, а температура доходит до 40 градусов. Являются самыми крупными представителями семейства.

Тело шмеля густо опушено, что позволяет ему адаптироваться даже к суровым условиям. Окрас у шмелей может быть различным, он зависит от ареала обитания. Глаза не покрыты ворсинками, расположены по прямой линии. Длина тела насекомого может достигать 3,5 сантиметра.

Самца от остальных отличают длинные усы. Шмели практически никогда не жалят, жало есть только у представителей женского пола. Мохнатые шмели или моховые это очень полезные насекомые. Они являются универсальными опылителями. Развивая большую скорость, они носятся от цветка к цветку. Их гнезда необходимо беречь!

Моховой шмель

Существует два самых распространенных вида шмелей:

  • Bombus terrestris;
  • Bombus lap >Среда обитания и образ жизни шмелей

Шмели распространены по всему мира кроме Австралии и Антарктиды. Часто их можно встретить по всей Европе и Африке. В зависимости от места обитания у шмелей появляются новые привычки.

Bombus terrestris проживают в основном в Африке. Они черного цвета, на брюшке присутствуют белые сегменты. Внешне самок и самцов различить у этого вида трудно. Самыми большими являются матки и достигают в размере до 3 сантиметров. Шмелиное гнездо строится в земле рабочими

Bombus lapidarius – то известный вид, который распространен по всей Европе. Они все черного цвета, но присутствуют ярко-красные полосы на брюхе. Вырастают в длину около 2 сантиметров. Этих шмелей часто настигают неприятности. Часто самки-паразиты используют этих мохнатых созданий, как пищу для своих личинок. Это вид шмелей строит свои гнезда меду камнями.

Шмели устроены так, что живут семьями и делятся на:

Хоть у этих насекомых и есть общественное разделение, оно выражено не так явно как у других перепончатокрылых. Как правило, у шмелей разделение труда между самцами и рабочими не особо выражено. Матка, конечно, занимается только гнездом и выведением потомства.

На фото гнездо шмеля

Связь меду всеми особями проходит через гнездо и матку. Но их связи нельзя назвать устойчивыми. Шмели спокойно покидают свои гнезда и матку. Часто матка и главный самец утром садятся на гнездо и начинают издавать странные звуки. Таким образом, самка созывается всех своих подопечных и собственно будит их.

Гнездо шмеля может быть различной формы, при этом ячейки сделаны неаккуратно. Они изготавливаются из мха и воска. Часто шмели используют для построения гнезда мышиные норы. Иногда в них можно найти мед и цветочную пыль.

Все лето самка шмеля откладывает оплодотворенные яйца. Из них вылупляются рабочие и самки. Чаще всего в одну ячейку откладывается несколько яиц. Не все личинки выживают!

Выживут только те, которым достаточно пищи. Развиваются личинки около двух недель и после становятся куколками. В таком состоянии находятся еще около 14 дней. Пока самка откладывает яйца, рабочие собирают нектар и откладывают не оплодотворенные яйца, которые впоследствии станут самцами.

Община шмелей обычно составляет около 500 особей. После вылупления яиц старые матки погибают и им на смену приходят новые. К зиме община вымирает и разбегается полностью, остаются только матки.

Характер и образ жизни шмеля

Шмель обладает довольно покладистым характером. В своей общине ведет себя спокойно. Между этими насекомыми не бывает конкуренции. Ученые выяснили, что именно шмели обладают интеллектом. Спокойно могут находиться возле человека.

Согласно фото, шмели – насекомые, которые постоянно, что и делают, так это опыляют цветы, поэтому человек им совсем не интересен. У них нет привычки жалить. Шмель может укусить только в том случае, если чувствует реальную опасность.

Если его потревожить, то он скорее просто слетит с цветка, чем будет пытаться ужалить. Но если таки шмель укусит, то человеку не поздоровится. Часто такие укусы приводят к аллергии и повышении температуры. Но длится это недолго. Яд шмеля – не сильный. Укуса шмеля стоит бояться только детям. У них на месте укуса обычно начинается сильный зуд и покраснение.

Питание и размножение шмелей

Питаться шмели могут любыми нектарами. Сам процесс приема пищи занимает целый день. Некоторое время шмели носят нектар своей королеве. Как ни странно они любят садиться на яркие цветы, хотя спокойно могут обходиться даже соком деревьев. В процессе питания шмели распространяют семена. Почти весь клевер, которые растет, это их заслуга. К слову, клевер – это любимое лакомство насекомого.

Размножаются шмели с помощью кладки яиц. Для этого в каждом обществе есть несколько самок – королев, которые занимаются этим нелегким делом. Они никогда не вылетают на опыление. Обычно после того, как рабочие шмели построят соты, самка начинает облагораживать гнездо остатками воска и нектара.

После этого со спокойной душой начинается непосредственно кладка. Впоследствии королевы следят за тем, как вылупляются личинки. Все общество носит в гнездо пищу. После того, как личинки станут, самка перестанет наблюдать за ними. Через месяц старые самки скорей всего погибнут и на смену придут молодые. Таким образом, популяция шмелей не выходит за грани законов фауны и у них всегда есть пища.

Разведение шмелей в домашних условиях

Люди давно поняли, что шмель является одним из лучших тепличных опылителей и именно его присутствие повышает качество плода. Плюс ко всему, обладая покладистым характером, укус шмеля – редкое явление.

Для того, чтобы разводить этих насекомых необходимо закупить как минимум 50 особей, которые являются членами одного общества. Для них нужно соорудить или купить специальные ульи, в которых самка будет разводить потомство. Перед зимовкой матку нужно хорошо откормить, чтобы она хорошо пережила эту пору и вывела новое потомство.

Шмелей намного легче разводить, чем пчел, при этом намного выгоднее. Купить шмелей можно в интернете у любого заводчика. Если вы задаетесь вопросом как избавиться от шмелей, то по всей видимости они не на шутку вам вредят! Для того, чтобы избавиться от них, достаточно найти их гнездо и опустить в таз или ведро. Насекомые в воде быстро погибнут!

Крылья шмеля строение и особенности

Тельце у шмеля более толстое и мохнатое, чем у пчёл. Как и у пчёл, у шмелей рождаются самцы, не имеющие жала.

Одни из самых холодостойких насекомых. Шмели сокращают мышцы груди, разогревая своё тело до 30 °C. Это позволяет им вылетать рано утром и собирать первый нектар, когда воздух ещё не достаточно прогрелся, и даёт шмелям определённое конкурентное преимущество перед другими видами насекомых.

Разнообразие

В мире известно около 300 видов шмелей из примерно 40 подродов.

Поведение

Шмели — общественные насекомые. У них имеется разделение самок на более крупных плодящих маток и мелких бесплодных рабочих, выполняющих все основные работы в гнезде. Обычно в крупных шмелиных гнёздах бывает 100—200, редко до 500 особей.

Шмели-кукушки (около 30 видов) отличаются паразитическим образом жизни и ранее выделялись в отдельный род Psithyrus (ныне подород в составе рода Bombus). Являются социальными клептопаразитами, утратившими способность собирать пыльцу.

Экологическая роль

Шмелям принадлежит огромная роль в опылении различных растений, в особенности мотыльковых.

Значение

Шмели имеют большое значение как само опылители. Для опыления овощных в теплицах используют искусственно разведённых шмелей.

Фотогалерея

Курьёзы

Существует мнение, что: «С точки зрения аэродинамики шмель не может летать. Но шмель якобы не знает об этом и преспокойно летает».

Это, конечно же, миф. Шмель не может летать согласно уравнениям аэродинамики, использующимся при расчёте подъёмной силы самолётов. Механика полёта насекомых гораздо более сложная, необходимо учитывать гибкость крыльев и нестационарность пограничного слоя на них.

См. также

Ссылки

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое “Шмель” в других словарях:

шмель — шмель, я … Русский орфографический словарь

шмель — шмель/ … Морфемно-орфографический словарь

Шмель-1 — «Шмель 1» БПЛА «Шмель 1» в Музее техники Вадима Задо … Википедия

ШМЕЛЬ — ШМЕЛЬ, шмеля, муж. Насекомое из сем. пчел, с толстым мохнатым тельцем. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова

ШМЕЛЬ — ШМЕЛЬ, я, муж. Родственное пчеле насекомое с толстым мохнатым тельцем. | прил. шмелиный, ая, ое. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Толковый словарь Ожегова

шмель — бумажник, кошелек Словарь русских синонимов. шмель сущ., кол во синонимов: 6 • бумажник (13) • бучень … Словарь синонимов

шмель — ШМЕЛЬ, я, м. 1. Кошелек, бумажник. 2. обычно мн., и, ей. Деньги. Из уг.; или от общеупотр. «шмель» или Передел. уг. «чмень» кошелек … Словарь русского арго

шмель — ШМЕЛЬ, я, м Насекомое с двумя парами прозрачных перепончатых крыльев и толстым мохнатым брюшком. Влетевший шмель, как шар на резинке, ударяется во все лепные углы потолка и удачно отскакивает обратно в окно (Наб.) … Толковый словарь русских существительных

шмель — шмель, я; мн. шмели, ей … Русское словесное ударение

Шмель — м. Насекомое семейства пчел с толстым мохнатым тельцем. Толковый словарь Ефремовой. Т. Ф. Ефремова. 2000 … Современный толковый словарь русского языка Ефремовой

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector