Surfende honingbij inspireert luchtvaartingenieurs

Biologie Te water geraakte bijen kunnen op zelfgemaakte golven naar de kant surfen. Hun techniek inspireert luchtvaartingenieurs.

Golven door een zwemmende bij.
Golven door een zwemmende bij. Foto Chris Roh and Mory Gharib/Caltech

Honingbijen die in het water vallen, kunnen zichzelf in veiligheid brengen door te surfen op een golf die ze zelf hebben gecreëerd. Dat schrijven de Amerikaanse luchtvaartingenieurs Chris Roh en Morteza Gharib deze week in PNAS. Doordat ze met hun natte vleugels op het wateroppervlak slaan, bewegen ze als een draagvleugelboot voorwaarts over het water – met wat geluk richting een oever waar ze op de kant kunnen klimmen.

Op warme zomerdagen verzamelt naar schatting zo’n 10 procent van de honingbijen water om het eigen nest koel te houden, en daarbij belandt er per ongeluk weleens een in het water. Roh en Gharib zagen het verschijnsel bij toeval in een fontein op hun universiteitscampus in Pasadena, en besloten het experiment in het lab te herhalen: ze lieten bijen vanuit een plastic buis op het oppervlak van een ondiep bassin vallen en filmden hun bewegingen met een hogesnelheidscamera.

Symmetrisch

De draagvleugelmethode vergroot de kans op overleving, maar is niet heel efficiënt. De frequentie waarmee de bijen hun vleugels in het water bewegen halveert ten opzichte van de frequentie in de lucht: van ruim 200 Hz naar zo’n 100 Hz. Zo verplaatsen ze zich met hun natte vleugels met zo’n 3 lichaamslengten per seconde, veel langzamer dan op het water levende insecten zoals schrijvertjes en schaatsenrijders. Bovendien kunnen ze het ‘draagvleugelen’ maar tussen de 2 en 5 minuten volhouden. Toch is dat genoeg om afstanden van zo’n 10 meter te overbruggen, schrijven de onderzoekers.

Van bovenaf is het golfpatroon mooi waar te nemen: de golven aan weerszijden van de bij zijn symmetrisch, terwijl er aan de voorkant juist nauwelijks een golf zichtbaar is. De golf aan de achterzijde is de hoogste. Die zorgt voor de voorwaartse beweging van de bij.

Vliegtuigen

De onderzoekers opperen in hun artikel dat de honingbijen als inspiratie kunnen dienen voor toekomstige hybride voertuigen die zich zowel in de lucht als over water voortbewegen: vliegtuigen met op en neer bewegende vleugels die ook zwembewegingen kunnen maken.

De methode die een te water geraakte bij hanteert, is tot nu toe niet waargenomen bij andere vliegende insecten. De vleugels van steenvliegen en eendagsvliegen bijvoorbeeld maken een zodanig grote hoek met het wateroppervlak dat ze droog blijven, wat het wegvliegen vergemakkelijkt.