昆虫神奇的飞行本领

陶石秀

很多人认为鸟类是自然界最好的飞行动物，但事实并非如此。如果你有最高的飞行能力，你必须先推飞虫。

比鸟的翅膀更高级的翅膀

起初，昆虫没有翅膀，在泥盆纪发现的化石可以证明这一点。后来到了石炭纪，飞虫开始出现。那时候的飞虫体型庞大，和蜻蜓一样大，有两对翅膀，但是飞的时候拍得很慢，说不定还能像蜻蜓一样展开翅膀在空里滑行。

我们知道，包括蝙蝠在内的鸟类的翅膀是由前肢进化而来的。或者鸟类和蝙蝠的翅膀是背部长出的外层皮肤组织。翅膀里有几丁质静脉，里面可以找到气管、血管和神经。然而，昆虫的翅膀并不是由它们身体上的一些爬行器官进化而来的。它们从一开始就是全新的器官。

昆虫的翅膀比鸟类的翅膀先进得多。它们的结构比鸟翅膀简单，关节机动性比鸟翅膀强很多。昆虫不仅在飞行中翅膀摆动幅度大、振动次数多，而且在生活和蹲伏时还会折叠翅膀，贴在身体的背部、侧面或背面。像黄蜂的翅膀一样，摆动可以达到150度。

长跑冠军

昆虫之所以能在动物界占据优势地位，主要取决于它们的翅膀。像蜜蜂一样采集花粉的昆虫，如果没有灵巧的翅膀，就无法每天在众多的花朵中来回穿梭。

大多数昆虫生活在固定的地方。但也有大约200种昆虫，像动物和候鸟，每年都有迁徙的习惯。比如蝗虫和蝴蝶。有些昆虫迁徙时会成群结队，数量可达数百万甚至数十亿只。据目击者称，那些成群迁徙的昆虫挡住阳光，连续不断地飞过天空空，持续时间从几个小时到几天不等，有时甚至长达数周！

最神奇的是这些昆虫能够长时间飞行。他们可以飞越高山，跨越海洋和整个大陆！

昆虫迁徙时，一般都是同一个物种一起飞，但也经常有不同物种的昆虫混杂在一起，同时飞行。有时迁徙队伍中有多达40种不同的昆虫。

昆虫中的“长跑”冠军，第一个是斑蝶。斑点蝴蝶生活在美洲大陆。每年秋天，美洲大陆北部的斑蝶都会迁徙到南方过冬。在他们从美国北部起飞后，他们中的一些人开始了向东南部的长途旅行。他们先穿过浩瀚的大西洋，穿过亚速尔群岛，然后飞到非洲的撒哈拉沙漠，或者意大利和希腊。另一部分从北美到西南方向进行长途飞行。它们漂浮在浩瀚的太平洋上，穿越数千公里到达日本，甚至澳大利亚。

高超的飞行技巧

我们不禁要问，小小的昆虫怎么能走这么远的路？他们怎么会有这么大的精力进行持久飞行？

其实它们飞行的时候并没有花什么力气，因为在空旅行的时候并没有扇动翅膀。它们只是张开翅膀，让空里的气流托起自己的身体，熟练地利用风把它们吹向前方。所以昆虫是利用气流变化进行长距离滑翔的专家。虽然人类也可以用滑翔机在空中航行，但是滑翔距离很短，昆虫在空中的滑翔能力比人类强很多。

昆虫在飞行中振动翅膀的速度远远超过鸟类。科学家观察昆虫飞行后发现，不同种类的昆虫振动翅膀的频率不同，而且差别很大。比如双翅目、膜翅目、鞘翅目等昆虫，翅膀振动的频率极高。研究人员使用连续快速相机和高速电影摄影师拍摄它们在飞行过程中的运动，分析后发现了许多意想不到的情况。

蝗虫每秒可以振动翅膀18次，比鸟类快很多，但还是远远落后于其他昆虫。例如，雄性每秒可以扇动翅膀100次，大黄蜂每秒110次，非洲采采蝇每秒120次，普通苍蝇每秒180次，蜜蜂每秒236次。甲虫(金匠甲虫)每秒可以扇动翅膀587次，而小蚊蚋每秒可以扇动翅膀700 ~ 1000次，这是一个不可思议的超高速！

昆虫飞行的秘密

昆虫在进化过程中形成如此神奇的飞行能力，得益于它们控制翅膀的特殊结构。昆虫，如蝗虫或蜻蜓，通过伸展翅膀根部的肌肉来振动翅膀。这样，频率就低了。此外，苍蝇、蚊子或蜜蜂利用胸肌的弹性来振动翅膀，振动的频率要高得多。胸部的弹性肌肉可以自动快速地伸缩，因为昆虫体内有一种化学物质，可以直接转化为肌肉的机械能，使翅膀以非常高的频率振动。

昆虫，如苍蝇和蚊子，原本有两对翅膀，但在进化过程中，它们只有前面的一对翅膀用于飞行，而后面的一对翅膀已经退化为两个棒状的附加器官。然而奇怪的是，这两根棍子在飞虫的飞行中起着极其重要的作用。原来，这对棍子有一种非常灵敏的感觉，它们能让昆虫在飞行时保持平衡。如果昆虫的这一对器官被切掉，这种昆虫就再也不能飞了，而且往往会很快死去。

如前所述，一些昆虫每年都会跨越大陆和海洋，到数千公里以外的地方过冬。除了他们惊人的“长跑”技能，他们还能空在茫茫大海上，不迷失方向，准确地驶向目的地。到底是怎么回事？此外，蜜蜂远离它们的巢穴去寻找蜜源。虽然它们在花丛中反复蜿蜒，但仍能准确地飞回蜂巢。原因是什么？

最近的研究表明，一些昆虫能够辨别方向的原因似乎与太阳的方位关系不大，因为长距离迁徙的昆虫即使在黑暗中也继续朝着选定的方向飞行。真正的原因是这些昆虫含有氧化铁。虽然氧化铁的量极小，但足以感受到地球磁场变化的影响。

我们知道，地球上北纬40度的磁场强度是0.5高斯(或5万伽马)。从赤道到两极，磁场强度随纬度变化。每一公里，磁场强度相差5伽马。昆虫之所以不会迷路，是因为它们有一种高超的能力，能够感受到地球磁场的细微变化。

昆虫在几千年的进化过程中逐渐形成如此奇妙的飞行能力，这是大自然的奇迹。研究仿生学的科学家有一天可能会从昆虫的飞行中得到有益的启示，以改进未来飞机的设计，创造出全新的飞行器！