昆蟲如何控制翅膀：昆蟲飛行的神秘機制

我們中的許多人都喜歡飛行的超能力，這是有充分理由的：飛行提供了至關重要的進化優(yōu)勢。飛行使動物能夠快速長途旅行，尋找食物和新的棲息地，同時消耗的能量遠少于步行。通過飛行，昆蟲在地球上定居，并通過充當有效的傳粉媒介促進了開花植物的大規(guī)模多樣化。它們還通過提供充足的食物供應，促進了爬行動物、鳥類和哺乳動物等其他生物的進化。

在地球生命的歷史上，飛行進化了四次：鳥類、蝙蝠、翼龍和昆蟲。前三類動物的翅膀是從手臂進化而來的，這使得這些翅膀很容易理解，因為其他類似的動物也有類似的骨骼和肌肉組織。然而，昆蟲的翅膀沒有肌肉或神經。相反，它們是由位于身體內部的肌肉控制的，這些肌肉在機翼底部的復雜鉸鏈內操縱木偶般的滑輪系統(tǒng)。

“飛翼鉸鏈可能是生命史上最神秘、最不受重視的結構，”加州理工學院生物工程和航空學教授、生物學和生物工程執(zhí)行官邁克爾·迪金森 (Michael Dickinson) 說。 “如果昆蟲沒有進化出這種非常不可能的關節(jié)來拍打翅膀，世界將會是一個非常不同的地方，沒有開花植物和鳥類、蝙蝠等熟悉的生物，也可能沒有人類。”

迪金森和他的同事進行的一項新研究的主題是昆蟲如何控制果蠅果蠅這種微小而復雜的結構。迪金森的實驗室使用高速攝像機和機器學習，收集了數以萬計的蒼蠅翅膀拍動的數據，并創(chuàng)建了一張地圖，顯示蒼蠅肌肉如何操縱機翼鉸鏈的運動，以創(chuàng)造敏捷的空氣動力學飛行機動。

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