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蚊子可以飞多高?科学家在两百多米的高空捉到蚊子

时间:2020-06-18 10:53:35 作者: 来源:51区未解之谜网 手机阅读

在每个人的印象中,只有几毫米大小的蚊子既不能飞得高也不能飞得远,只能在地面上飞。毕竟,图在那里,只有一对3毫米长的翅膀和一对退化的平衡杆。


资料来源:萨希布-赛弗斯海克·阿卜杜勒·克里姆·al-Kibari-WordPress.com

现在,科学家的研究推翻了每个人对蚊子飞行能力的看法。

在撒哈拉沙漠以南的半沙漠地区,携带疟疾的蚊子可以借助风在一夜之间飞到离地面290米以上的高度,距离可以达到数百公里。

2013年,国家过敏和传染病研究所(NIAID)的科学家前往撒哈拉地区,在那里捕捉蚊子并取样617天。目的是研究蚊子在不同地区的迁移能力。

他们用氦气球在离地面40-290米的地方垂直地画和粘网。

氦气球和内聚网的来源:文件1

结果,他们捕获了461,000只昆虫,包括2,748只蚊子,其中235只是可能携带疟疾的按蚊。换句话说,蚊子可以飞到290米的高度。如果在高处放置一张粘网,飞到高处的蚊子可能会被抓住,这很难说。

不同飞行高度捕获的蚊子种类和数量来源:文件1

你可能认为靠近地面的网会捕捉更多的蚊子。然而,实际情况恰恰相反。被粘网捕获的蚊子数量随着高度的增加而增加。这表明蚊子可以在高海拔地区迁徙。

80%以上被捕获的蚊子是雌性。众所周知,雌性会咬人,其中90%会在飞行前吸血。

科学家不能仅仅通过捕捉蚊子获得的数据来确定蚊子来自哪里或者它们飞了多远。因为只有在某个地方取样才能表明某个地方有蚊子。

然而,借助气象建模工具,科学家通过现有数据并考虑风向和风速,计算出蚊子可能的飞行路径。科学家们最终得出结论,一只蚊子依靠其飞行能力和风力,可以在9小时的夜间飞行中飞行295公里。

结合建模工具,科学家分析了不同种类蚊子的迁移距离。来源:文件1

如果只是凭想象,估计个人很难相信这种不起眼的生物能飞这么远。不仅是普通人,科学家看到这些数据也会感到震惊。2019年,科学家在《自然》杂志上发表了他们的发现。

虽然蚊子的飞行距离有限,但是风越刮越远来叮咬和传播疾病是没有问题的。

这也是为什么蚊子会出现,即使你的家人住在21层的高层建筑里。毕竟,蚊子可以飞到几百米以上的高度,它们会在意21层楼的高度吗,仅仅超过60米?

你可能认为蚊子只分布在低海拔地区,但事实上在高海拔地区如喜马拉雅山有蚊子。

2007年,科学家从印度贾瓦尔省采集了蚊子样本,并在300-1000米、1000-2000米和2000-3000米的不同高度捕获了蚊子。总共发现了34种蚊子,包括5个属:伊蚊、按蚊、伊蚊、库蚊和蓝带蚊。

不同海拔高度的蚊子种类随着海拔的升高而减少。来源:文件2

毫无疑问,蚊子可以在气温湿热的低海拔地区被捕获。然而,在海拔高达3000米的高海拔地区,虽然只发现了少数几种蚊子,但这也显示了一些蚊子的生存能力有多强。

当然,蚊子可以通过电梯和一些管道飞到几十层楼高的地方,但是没有科学研究。这只是从一些可能的方面进行的推测和分析。但是现在你应该知道,蚊子只需要一对翅膀和风就可以从外层直接飞到21楼。

蚊子是怎么飞的?

蚊子和蜜蜂以相似的方式飞行,都是通过拍打翅膀,向上的力是通过拍打空空气获得的。不同的是,蚊子振动翅膀的速度更快,角度约为40度,是蜜蜂的一半。也就是说,如果按照推理,蚊子不能像蜜蜂一样获得足够的升力。

如果蚊子选择蜜蜂翅膀的大角度,蚊子在飞行中的嗡嗡声估计是两倍大,如果飞行声很大,很容易被发现。

2017年,科学家通过慢动作解开了蚊子飞行的秘密。牛津大学的科学家们通过8个超高速相机从8个角度拍摄了一只蚊子如何飞行的照片。

飞行中蚊子的来源:https://newatlas.com/

在慢动作中,蚊子拍打翅膀的频率比实际频率慢700倍。之后,通过计算机模拟制作了一个三维模型,这可以使科学家了解蚊子飞行过程中气流的变化。

从8个角度看蚊子飞行的来源:自然视频

根据研究结果,蚊子像蜜蜂一样,在扑翼过程中在其翅膀前缘产生一个小旋涡,这降低了翅膀上方的压力,也就是说,它们在扑翼过程中将获得一定的升力。

蚊子产生前缘涡流的来源:大自然

然而,除了翅膀前缘的涡流,蚊子也在翅膀后缘形成涡流,这与蜜蜂不同。为什么在它的翅膀后面会产生漩涡,是因为它的翅膀不是垂直向下扇动的,而是在拍打的过程中反转。

后缘气流模式来源:自然视频

当机翼后缘翻转时,机翼后缘与机翼前缘拍动产生的流体对齐,以产生涡流并重新获得一些额外的升力。

此外,蚊子扇动翅膀时会产生一种旋转阻力来支撑身体的重量。

旋转阻力地图来源:自然视频

这可以解释为什么蚊子仍然可以通过小角度的拍打获得足够的升力,因为它通过产生额外的涡流来弥补小角度拍打的缺点。

将来,科学家可能会将蚊子的飞行技术应用到更小的无人机上,只希望这种无人机不会嗡嗡作响...

参考:

1、胡士提、道阿、迪亚洛等。萨赫勒地区疟疾蚊的风媒长距离迁移

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