Vleugel (insect)
Van Wikipedia
De insecten waren de eerste dieren die konden vliegen, lang nog voor de vogels en andere vliegende dieren zoals vleermuizen. De insecten zijn sowieso de enige klasse uit de stam van geleedpotigen die kunnen vliegen. De bouw en werking van de vleugels is wezenlijk anders dan die van andere vliegende dieren. Zo bevatten de vleugels geen botten ter versteviging, omdat insecten deze niet hebben. De vleugels worden verstevigd met aderen. Deze worden volgepompt met bloed nadat een insect voor de laatste keer is verveld, waarna ze uitharden tot een soort raamwerk. Tijdens het uitharden komen ook de eventuele kleuren tevoorschijn, die in het onvolwassen stadium niet zichtbaar zijn, en net na de laatste vervelling zijn ze nog slap en wit. Insecten krijgen altijd pas vleugels als ze het laatste nimf-stadium verlaten of als ze uit de pop kruipen, oftewel als ze volwassen zijn. De larven of nimfen van insecten hebben dus nooit vleugels.
Het is nog onduidelijk hoe de vleugels zich precies hebben ontwikkeld, omdat er nog geen fossiele tussenvormen van vleugels zijn gevonden. Bij insecten zijn de vleugels uitsteeksels van het 2e en derde thoraxsegment, respectievelijk de meso- en metathorax. Er zijn ook insectenfossielen bekend waarbij ook aan het eerste thoraxsegment nog vleugels voorkwamen.
De vliegvleugels kunnen als een afdakje boven het lichaam gevouwen worden zoals vliegen, zijn altijd gespreid zoals bij de libellen, of liggen onder verharde voorvleugels aan de bovenzijde van het achterlijf. Bij sommige insecten als wantsen en kevers zijn de voorvleugels (aan de bovenzijde) verhard en beschermen de vliezige achtervleugels waarmee gevlogen wordt. Sommige insecten echter, zoals enkele loopkevers, bezitten wel vleugels maar hebben een dergelijke terrestrische levenswijze dat ze het vermogen om te vliegen volledig hebben verloren.
Inhoud |
[bewerk] Soorten vleugels
De vleugels van insecten kunnen behoorlijk verschillen in vorm, kleur en bouw. De meeste insecten worden zelfs ingedeeld aan de hand van de kenmerken van de vleugels, zoals de netvleugeligen (Planipennia, oa gaasvliegen), de grootvleugeligen (Megaloptera, oa slijkvliegen) en de tweevleugeligen (Diptera, vliegen en muggen). Maar ook de naam van andere groepen refereert vaak aan de vleugelkenmerken, zoals de wantsen (Heteroptera, ongelijkvleugeligen) en de kevers (Coleoptera of 'verhardvleugeligen').
Alle insecten hebben in beginsel vier vleugels, maar deze zijn bij sommige groepen niet altijd even goed te zien. Bij de vliegen (Diptera) worden de tot 'halters' omgevormde achtervleugels als een gyroscoop gebruikt, hierdoor wordt de vlucht gestabiliseerd. Bij de Strepsiptera is het net andersom; het voorste vleugelpaar is rudimentair geworden en bestaat uit kleine kolfjes. Bij andere groepen, zoals de vlinders zijn de vier relatief grote vleugels vaak goed zichtbaar.
Onderstaand zijn de vleugelkenmerken van enkele bekendere insectenorden (kevers, wantsen, vlinders etc) besproken, de minder bekende of vrijwel onbekende orden als de Grylloblattodea, waar nog geen Nederlandse naam voor is, zijn weggelaten.
[bewerk] Libellen
De echte libellen (niet de juffers) lijken in vlucht wel op een razendsnelle en geruisloze helikopter en kunnen boven het water stilhangen en zelfs achteruit vliegen door hun vleugels op een bepaalde manier te bewegen. Hoe dit mogelijk is, is tot op heden nog niet opgehelderd, maar het feit dat de libellen, voor zover bekend, de oudste groep insecten is hebben ze zich ook langer kunnen ontwikkelen.
[bewerk] Vlinders
Bij vlinders bevinden zich op de vliezen vele kleine gekleurde schubben. Hierdoor ontstaan er gekleurde tekeningen op de vleugels, die soms ook nog door de lichtinval beïnvloed worden. De grootste vleugel is 15 cm groot en is van de atlasvlinder, die in zuidoostelijk Azië leeft. In Nederland heeft de koninginnepage van de vlinders de grootste vleugel van ongeveer 4 cm.
[bewerk] Vliegen en muggen
Bij de grote orde van de Diptera is het achterste paar vleugels vrijwel verdwenen: de achtervleugels zijn veranderd in kleine knotsvormig orgaantjes, de halters, die waarschijnlijk als sensoren dienen voor luchtstromingen en trillingen.
De zweefvliegen zijn een bijzondere familie van vliegen, omdat ze net als een libel stil kunnen 'hangen', de vleugels slaan in werkelijkheid met een enorme snelheid. Ook zijn ze watervlug, bijna alle soorten leven van het calorierijke nectar, net als kolibries. Ook hebben alle zweefvliegen een kenmerkende ader die doodloopt vlak voor de rand, deze wordt wel vena spuria genoemd.
[bewerk] Kevers
Bij de kevers is het voorste vleugelpaar veranderd in twee stevige dekschilden (elytra). Sommige soorten zijn het vliegen verleerd en er zijn enkele soorten die de dekschilden alleen kort optillen, de vliegvleugels eronder vandaan trekken met gesloten dekschilden vliegen, wat de efficientie verhoogt. De meeste kevers tillen de dekschilden op, net als wantsen, waardoor ze een brommend geluid maken als ze vliegen, vooral grotere soorten als het vliegend hert.
[bewerk] Wantsen
Wantsen hebben voorvleugels (hemelytra) die taaier en dikker zijn dan de achtervleugels, behalve aan de achterzijde van de voorvleugels waar ze wel dun en vliezig zijn. De voorvleugels worden over elkaar gevouwen en wantsen hebben dan ook, anders dan kevers, nooit een naad in de middellijn tussen de voorvleugels. De taaiere voorvleugels worden opgelicht als een wants vliegt, waardoor de vlucht bij veel soorten net als kevers gepaard gaat met een zacht gebrom.
[bewerk] Vliesvleugeligen
Alle vliesvleugeligen (bijen, wespen, hommels en mieren) hebben vier vleugels. De bijen hebben voor- en achtervleugels die aan elkaar gehaakt zijn door middel van een rij tandjes zodat ze samen moeten worden bewogen. Hierdoor lijkt het net of ze maar één paar vleugels hebben. Bij alle mieren echter hebben alleen de koningin en de mannetjes vleugels, deze laatste leven maar zeer kort. Mieren zijn net als wespen sociale insecten en kunnen beschouwd worden al wespen die ondergronds zijn gaan leven, ze hebben hierdoor, althans de werksters, geen vleugels meer nodig. Om zich te verspreiden, te verstoppen in de winter en om nestparasieten te voorkomen, hebben alleen de exemplaren die zich voort kunnen planten vleugels.
[bewerk] Structuur
De vleugels waarmee insecten vliegen bestaan uit een aantal harde stevige 'ribbels' (de vleugeladers) waartussen vliezen zijn gespannen. De vleugeladering is meestal een belangrijk determinatiekenmerk. Bij vlinders bevinden zich op de vliezen vele kleine gekleurde schubben. Sommige insecten als de witte vlieg hebben vleugels die bedekt zijn met een witte, poederige was. Een vlies is opgedeeld in cellen die door aders omsloten worden. De aders en cellen worden volgens een gestandaardiseerde methode aangeduid.
[bewerk] Vleugelslag
De huisvlieg hoeft de borstspieren maar een klein beetje te bewegen om de vleugels op en neer te laten gaan. Dit komt omdat de vleugels of omhoog of omlaag staan, een tussenpositie is niet mogelijk. De vleugels schieten door de elasticiteit van het borststuk bij een kleine spierbeweging vanzelf door naar een van de twee posities. Dit wordt wel het klikmechanisme genoemd, waardoor de vleugels tot 600 maal sneller kunnen bewegen.
Naarmate de vleugel kleiner is moet deze sneller worden bewogen om het insect te laten vliegen. Een mug kan tot 1000 keer per seconde de vleugels op en neer bewegen. Hierdoor is de vleugelslag bij muggen te horen als een hard zoemgeluid. De fruitvlieg beweegt de vleugels 200 keer per seconde op en neer.
| Insecten | Grote libellen | Muggen | Huisvlieg | Honingbij | Woestijn sprinkhaan |
|---|---|---|---|---|---|
| vleugelsnelheid in aantal slagen per seconde |
22 tot 28 | 275 tot 575 (1000) | 190 tot 330 | 190 tot 250 | 18 tot 24 |
| vliegsnelheid in km per uur | 25.2 | 3.2 | 6.4 | 22.4 | 16.0 |
[bewerk] Aerodynamica
Vroeger begreep men niet waarom bijvoorbeeld een hommel vliegen kon, het is een relatief zwaar insect met vrij kleine vleugels. Het zou de wetten der aerodynamica tarten, maar tegenwoordig begint men er meer van te begrijpen. Insecten hebben namelijk allemaal vliezige vleugels om te vliegen, die beweegbaar zijn. Hierdoor kunnen ze van vorm veranderen tijdens de vlucht, wat kleine luchtwervelingen veroorzaakt die geen toeval zijn, maar waarvan gebruik wordt gemaakt om efficienter te kunnen vliegen.
In zweefvlucht kan de vleugelstand ten opzichte van de luchtstroom, de invalshoek, tot 50o omhoog bedragen voordat het insect overtrokken raakt en uit de lucht valt. Bij vliegtuigen is deze hoek maximaal 20o. De meeste insecten zijn echter te klein voor zweefvliegen en moeten hun vleugels constant en snel bewegen. Een uitzondering zijn sommige grotere vlinders.
Een insect gebruikt voor het vliegen een combinatie van aerodynamische effecten. Door de vleugels te bewegen ontstaan er luchtwervelingen en kleine draaikolkjes (vortex), waar ze bij het vliegen gebruik van maakt. Andere dieren als vogels en vleermuizen kunnen door de relatief stijve vleugels geen gebruik maken van wervelingen en hebben er alleen maar last van. Bij de opgaande beweging worden de toppen van de beide vleugels naar elkaar toegebracht en bij de neergaande beweging gaan ze weer uit elkaar, waardoor er lift optreedt. Daarnaast kan de voor- en achterrand van de insectenvleugel meer of minder opgetild worden, waardoor er een gebogen vleugeloppervlak ontstaat met nog meer of minder lift en het insect omhoog of omlaag gaat. Dit laatste gebeurt door spieren die vergelijkbaar zijn met onze schouderspieren. De vlieg Echinomia grossa kan de voor- en achterkant van de vleugels tot bijna 180 graden draaien, waardoor ze ondersteboven of zijwaarts kan opvliegen. Niet alleen bij de neergaande, maar ook bij de opgaande slag treedt lift op.
[bewerk] Trivia
In september 2005 is er een vliegtuigje, de 'Delfly', die in Nederland is ontwikkeld, en vliegt als een insect.
