תעופה בשליטה – על זבובים ובוכניות

לחרקים יש כרגיל שני זוגות כנפיים: שני זוגות כנפי תעופה או זוג לתעופה וזוג המשמש לחפייה והגנה על כנפי התעופהת. לכנפי החפייה יש גם חשיבות בתעופה עצמה. זבובאים Diptera יוצאי דופן בתחום הזה. להם יש זוג אחד של כנפי תעופה וזוג איברים הומולוגיים לכנפיים הנקראים בוכניות ומשמשים כאיבר מייצב בתעופה- נראים כמקלונים דקים עם קצה מעובה1
זבובים ידועים בכושר תעופה ייחודי, המאפשר להם לא רק לבצע פניות חדות בשברירי שנייה וגם, במינים רבים, לעוף הצידה או לאחור ואף לרחף במקום אחד. יכולת זו מתאפשרת במידה רבה תודות לבוכניות. ללא בוכניות אין הזבוב יכול לעוף.
רחפניים מתמחים בתעופה מדוייקת. הם מסוגלים לרחף במקום ולנוע בכל כיוון במהירות רבה. הזכרים משתמשים ביתרון הזה כדי להגן על הטריטוריה.
לרחפניים בוכניות מפותחות. נקל לזהות אותן בולטות מתחת לבסיס הכנפיים הקדמיות
אופן פעולת הבוכניות הוא כג'יירו, המאפשר לזבוב לשמור על כיוון תנועה ישר ולקבל חיווי על סטיות מהנתיב. הבוכניות רוטטות בסינכרוניזציה הפוכה לכנפיים (כאשר הכנף יורדת הבוכנית עולה ולהפך) ובקצב מהיר מאוד במישור אחד (הניצב לציר התנועה) ולכן שואפות לשמר את מישור התנועה הזה (כוח התמדה).
כאשר גוף הזבוב סוטה (במהלך התעופה) מציר התנועה הקווית (אופקית או אנכית), נוצר כוח (לחץ אוויר) המתנגד לכיוון הרטט. חיישנים בבסיס הבוכנית מודדים את הכוח, את מידת הסטייה של גוף הזבוב ביחס למישור הרטט וסוג הסטייה: אופקית, אנכית או גלגול.
החיישנים מסודרים ב-3 מישורים וקשורים עצבית לשרירי ההיגוי של הכנפיים. מדידת עוצמת הכוח וכיוונו, מאפשרים לחשב את עוצמת וכיוון הפיצוי שצריכות הכנפיים לספק כדי לשמר ציר תנועה ישר, או את מידת ההיגוי הנחוצה על מנת לבצע סטייה / פנייה מדויקת.
בומביליים מומחים בתעופה מדייקת המאפשרת להם גישה לפרחים ולצוף תוך כדי תעופה. כל זה מצריך קואורדינציית תעופה מדוייקת שלא הייתה אפשרית ללא הבוכניות.
האמת שההסבר לעיל הוא פשטני למדי. ובכל הקשור בתעופת זבובאים עדיין רב הנסתר על הגלוי. אחד המימצאים המעניינים הקשורים לבוכניות הוא שתמרוני תעופה יזומים קשורים באופן הדוק למערכת הראייה.
 
העיניים המורכבות של הזבוב הן למעשה חיישני תנועה מתוחכמים. הן מספקות מידע פנורמי על הסביבה, המאפשר התייחסות לכיווני התנועה במרחב, ביחס לסביבה עצמה.
 
נמצא ששינויים בדימוי שרואה מערכת הראייה של הזבוב, משפיעים על האופן בו פועלות הכנפיים. גילוי נוסף, מאוחר יותר, מצא קשר עצבי ישיר בין מערכת הראייה למערכת השליטה השרירית על הבוכניות. למעשה הבוכניות והחיישנים בבסיסן משמשים כממסר בין המוח לכנפיים.
תגלית זו מסבירה גם סתירה לכאורה. אם הבוכניות מאפשרות לזבוב לנוע בקו ישר, הרי שכל שינוי תנועה מצריך לכאורה את הפסקת פעולתן לקטע הזמן בו הגוף צריך לשנות כיוון. המימצאים מראים שהבוכניות לא מפסיקות את פעולתן גם בעת שינוי כיוון יזום. 
 
הסברה, מתוך המחקר, היא שהמידע החזותי המגיע דרך המערכת העצבית לבוכניות מאפשר להן להגיב על צורך בשינוי תנועה לפני השינוי עצמו. זאת על ידי כוונון עדין של מישור הרטט ושליחת מסר לכנפיים לביצוע היגוי הנחוץ לשינוי כיוון התעופה.
 

מכיוון שרוב הזבובאים קטנים למדי, קשה להבחין בבוכניות שלהם ללא הגדלה. אם מזדמן לצפות בטיפולה Tipula (בבית או בטבע) זו יכולה להיות הזדמנות טובה לראות או לבחון את האיבר המדהים הזה. טיפולה, הנראה כיתוש ענק, הוא למעשה זבובאי גדול שאינו מזיק, כל שכן אינו עוקץ. רוב הבוגרים כלל אינם ניזונים. אצל טיפולה אפשר להבחין בנקל בבוכניות גם ללא זכוכית מגדלת.

לטיפולה, בוכניות גדולות הניראות היטב גם ללא צורך בהגדלה.

1. הבוכניות הן איבר חי וזורם בהן נוזל ההמולימפה, אם כי במידה מועטה. הקצה המעובה של כל בוכנית משמש כמעין משקולת מאזנת כנגד משקל הזבוב.

Comments are closed.