Mug vliegt geavanceerd om te zoemen

Insectenvlucht

Het vliegen van de mug was lang een raadsel. Het lijkt onbeholpen. Nu blijkt dat zij heel geavanceerd haar eigen kielzog recyclet.

Uniek aan de vlucht van de mug zijn luchtwervelingen (rode lijnen) aan de achterzijde van zijn vleugel die extra voortstuwing geven. Foto Bomphrey/Nakata/Phillips/Walker

Wie slaperig maar bloeddorstig met de mepper op jacht is, staat er niet bij stil, maar de zoemende vleugelslag van de mug is uiterst geraffineerd.

Dat blijkt uit onderzoek van Britse universiteiten, donderdag gepubliceerd in Nature. Zij filmden gewone steekmuggen (Culex quinquefasciatus) met hogesnelheidscamera’s uit acht richtingen tegelijk. Zo ontdekten ze dat de mug twee, tot nog toe onbekende aerodynamische technieken gebruikt. Muggen profiteren bijvoorbeeld van het opstijgende effect van een luchtwerveling die ze bij een eerdere vleugelslag opwekten.

„Het gaat om effecten die binnen microseconden precies op elkaar aansluiten”, zegt Florian Muijres, onderzoeker van muggenaerodynamica in Wageningen. Hij werkte niet aan dit onderzoek en vindt het „heel mooi fundamenteel uitzoekwerk.”

Volgens de klassieke aerodynamica, ontwikkeld voor vliegtuigen, kúnnen insecten niet eens vliegen. Als een vliegtuigvleugel, licht naar beneden gekromd, door de lucht klieft, duwt de luchtstroming de vleugel omhoog: dit is de gewenste liftkracht. Als de kantelingshoek te groot wordt, krijg je de gevaarlijke ‘overtrek’. De luchtstroming boven de vleugel laat los, en de vleugel verliest zijn draagkracht.

Insecten bleken consequent te overtrekken. In de jaren negentig werd duidelijk waarom. De loslatende lucht aan de bovenkant van de vleugel krult tot een werveling, de leading edge vortex. Dat draaikolkje boven de vleugel zuigt het diertje omhoog. Muijres: „Inmiddels zijn zulke wervelingen bij bijna alle vliegende insecten gezien, en ook bij vleermuizen en veel vogels.” Ook bij de mug.

Video van een vliegende mug, 667 keer vertraagd.


Credit: Bomphrey/Nakata/Phillips/Walker

Maar de onderzoekers zagen bij de mug nóg een werveling, aan de achterkant van de vleugel, op het moment dat die omdraait tijdens de gecompliceerde vleugelflapbeweging. Muijres: „Dat was nog niet eerder gezien. Die werveling blijft heel even tegen de vleugel plakken, en dat geeft nog extra lift.” Opvallend is ook dat deze werveling ontstaat uit een eerdere werveling, uit een vorige slag. De mug recyclet zijn eigen kielzog.

Een mug slaat tussen 700 en 800 keer per seconde met zijn vleugels, veel sneller dan bijvoorbeeld de fruitvlieg. Volgens de Britse onderzoekers zoemt de mug met zo’n hoge frequentie om zoemend met andere muggen te kunnen communiceren. Wel flapt de muggenvleugel slechts in een hoek van 40 graden heen en weer, tegen 160 graden bij de fruitvlieg. Muijres: „Energetisch is dat niet erg voordelig.” Maar het produceert wel dat voor de mens zo irritante gezoem.

Muijres heeft een ander idee over het nut van deze vliegwijze: „Muggen kunnen twee keer hun gewicht aan opgezogen bloed dragen. Dat doen ze door te gaan flappen met een diepere vleugelslag dan 40 graden. Terwijl een fruitvliegje met 160 graden al aan zijn mechanische maximum zit.”

    • Bruno van Wayenburg