Die Kunst des Fliegens

Die Kunst des Fliegens

Hier geht es mir weniger um die Kunst im ästhetischen Sinn, vielmehr um Bio-Physik.

Mit Hilfe von UV-Fluoreszenz kann die Muskulatur bei Insekten-Fotos klarer herausgearbeitet werden.

Auf Bild 1 sieht man links die Muskeln, die das vordere Beinpaar der Mücke ansteuern. Weiter rechts im Bild sieht man ein kompliziertes Muskelsystem, das am Flügel ansetzt (hellblau). Dies ist aber NICHT die eigentliche Flugmuskulatur!

Diese sitzen vielmehr im Thorax (Brustbereich), der bei den meisten Insekten um ein vielfaches größer ist, als der Kopf. Generell wird bei Insekten zwischen synchroner und asynchroner Flugmuskulatur unterschieden. Bei synchroner Muskulatur werden die Flügel individuell mit einzelnen Nervenimpulsen angesteuert. Physiologisch ist man hier aber auf niedrige Schlagfrequenzen eingeschränkt (versucht mal euren Zeigefinger so schnell hin und her zubewegen, bis es summt…). Dieses Verfahren können also nur größere Insekten wie z.B. Libellen nutzen. Die hier gezeigte kleine Mücke hat jedoch eine Schlagfrequenz von ca. 1000 Schwingungen pro Sekunde! Hier schwingt der gesamte Thorax (mit seinem gewaltigen Muskelpaket im Inneren) quasi ungesteuert automatisch wie ein Motor. Es gibt nur „Ein“ oder „Aus“ bei fester Schlagfrequenz. Damit werden aber beide Flügel gleichartig angesteuert. Und jetzt kommen die in Bild 1 erwähnten Muskeln zum Einsatz: Diese können individuell für den linken und rechten Flügel den Anstellwinkel und die Amplitude des Flügel ansteuern (ähnlich wie beim Hubschrauber). So kann das Tier die Flugrichtung in allen Dimensionen präzise steuern! Eben doch Kunst. Ingenieurs-Kunst vom Feinsten!

Zu Bild 2: Die Flügel sind ein Kunstwerk der Statik für sich, und bieten die notwendige Steifigkeit und Elastizität, die man eben zum Fliegen braucht, und sind dabei gleichzeitig super leicht. Auch die Ankopplung an den „Motor“ (rechts oben durch den schmalen Schaft) ist mit dem Thorax auf die Soll-Resonanzfrequenz abgestimmt.

Zu Bild 3: Wiederum im UV sind die Ocellen (Punktaugen) klar erkennbar (auch auf Bild 1 zu sehen). Diese können viele Tierarten vorweisen, es gibt Tiere mit nur einem Ocellus, welche mit zwei Ocellen, die meisten haben aber wohl drei. Das besondere an der hier gezeigten Mücken-Art ist, dass die Ocellen mit einem speziellen Aufbau um 90 Grad gedreht sind, und somit nach vorne bzw. nach rechts und links weisen (bei den meisten Insekten sind die Ocellen eher bündig im Kopf integriert). Wozu sind die Ocellen bei Fluginsekten gut? Sie dienen als Horizontdetektor, Kompass und zur Kontrolle schneller Flugbewegungen!

Also auch bei der Sensorik (ohne die Fliegen unmöglich ist): 1A Ingenieurs-Kunst!

 

 

Kommentare

Profile picture for user Ingo Heymer
Makronist

Hallo Uli,

es wirklich unglaublich, auf was für Reisen in kleinste Details du uns mitnimmst. Deine Bilder machen wahrlich aus der Mücke einen Elefanten! Ich denke, die allermeisten von uns haben derartig herausgearbeitete Details einer Mücke noch nie gesehen - und würden sie auch nie sehen, wenn du deine spektakulären Aufnahmen hier nicht einstellen würdest. Und dazu noch die biophysikalischen Erläuterungen. Das hast du klasse geschrieben, ich bin wirklich begeistert und fühle mich sehr bereichert. Danke dafür!

Beste Grüße

Ingo

P.S.: Mein Zeigefinger will einfach nicht summen :-)

Profile picture for user Roland
ADMIN

Hallo Uli,

ich schließe mich voll und ganz Ingos Zeilen an. Die Fotos sind nicht nur sehr außergewöhnlich und hoch interessant, sondern auch technisch brillant! Deine Ausführungen liefern die notwendige und absolut interessante Bildgeschichte. Ganz tolle Infos und Einblicke!

GRATULATION zu diesen TOP-Fotos!

In diesem Sinne weiterhin "Gut Licht"

Roland 

Profile picture for user Rob
Makronist

Hallo Uli,

Glückwunsch und Dankeschön! Total spannende Einblicke und ein Text, den ich mehrfach gelesen habe. Wie schwer es ist, diese Fotos zu erstellen, kann ich nicht einschätzen. Da gibts bestimmt VIELES zu beachten. Wie lange dauert so ein Shooting inkl. aller Vorbereitungen und Nacharbeiten?

Du weist ja, dass ich die fliegenden Wesen liebe. Ich fühle mich bereichert durch deinen Beitrag!

Schöne Grüße

Rob

 

 

Profile picture for user UVO
Makronist

Hallo Rob,

sorry für die späte Antwort auf die Frage, wie lange so ein "Shooting" dauert. Bei einem Hobby sollt man ja bekanntlich die Zeit ignorieren, aber trotzdem: Die längste Zeit verbringe ich damit, mir das Objekt unter einem Binokular-Mikroskop (altes LOMO vom Trödelmarkt) zu betrachten, zu drehen und zu wenden und mir eine gute Perspektive auszudenken. Unterm "richtigen" Mikro sieht man ja nur immer eine schmale Ebene scharf, da findet man sich nicht mehr zurecht, wenn man das Objekt nicht im Kopf hat (zumindest ab ABM 20:1). Dann beginnt die "Licht-spielerei", sprich Beleuchtungseinstellung. Beides zusammen kann schon mal eine Stunde dauern. Der Rest ist Routine -- bis zur Nachbearbeitung: Hier kann (muss) man beliebig Zeit versenken, vor allem, wenn man vorher nicht sauber gearbeitet hat... Je länger die Nachbearbeitung dauert, desto schlechter war das Bild und wird es auch bleiben...

Ja, mit einem 2000tel ein Fluginsekt zu belichten geht schneller, nur erwischen muss man es halt... :-)

Schöne Grüße

Uli

Profile picture for user Petros
Makronist

Dem U“V“O-Kommandanten, der der Geschwindigkeit des Lichts auf den Fersen dranzubleiben wenn nicht gar zu überholen scheint, einen galaktischen Dankesgruß hinterher gesendet. Ein Bewunderer hofft, dass die Raumkrümmung dafür sorgt, dass der nur in Echtzeit abgesetzte Gruß ihn trotzdem irgendwann erreicht!

Schön dass jemand, der in ganz anderen votogravischen Sphären heimisch ist uns mit seinem Sternenstaub immer wieder beglückt. Dazu noch als lehrreicher Genuss! So stellt man sich als Schüler wohl Bio-Unterricht vor.

Jetzt wo Du damit angefangen hast mich süchtig zu machen –> ich will mehr!!!

Herzlichsten Dank und Glückauf

Petros Uli

 

Profile picture for user Dirk
Makronist

Hallo Uli,

super tolle Bilder und auch die Erklärungen dazu sind hoch interessant. :))

Vielen Dank. Ich hab das so noch nie gesehen. Hat Spaß gemacht alles zu betrachten und zu lesen.

Ich bin begeistert.

Liebe Grüße

Dirk

Profile picture for user Wolfgang Zeiselmair
MOD

Grüß Dich Uli,

das ist wirklich großes Kino! Damit meine ich einerseits die Qualität und von mir noch nie gehabten Einsichten in das Winzige. Andererseits ist es fast im Wortsinn gemeint, Das ist nichts für kleine Displays, je größer desto besser, auf dass das Auge auch die letzten Details zu schmecken bekommt. Ich bin geplättet und begeistert.

Servus
Wolfgang

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