Per la prima volta, i ricercatori sono in grado di dimostrare che esiste una velocità ottimale per alcuni insetti quando volano. A questa velocità, sono i più efficienti e consumano la minor quantità di energia. Fenomeni corrispondenti sono stati precedentemente dimostrati negli uccelli, ma mai tra gli insetti.

Precedenti studi sui bombi hanno dimostrato che consumano tanta energia in volo in avanti quanto quando si librano, cioè rimanere fermi in aria. Nuovi risultati dell'Università di Lund in Svezia mostrano che questo non si applica a tutti gli insetti.

La biologa Kajsa Warfvinge, insieme ai suoi colleghi della Lund University, ha studiato le grandi falene note come hawkmoths del tabacco o Manduca sexta. I risultati mostrano che queste falene, come uccelli, consumano diverse quantità di energia a seconda della loro velocità di volo. Volare molto lentamente o molto velocemente richiede il massimo sforzo.

La scoperta potrebbe aiutare altri ricercatori che studiano come gli insetti migrano da un ambiente all'altro.

"Immagino che i nostri risultati potrebbero essere usati indirettamente per prevedere quanto bene specie diverse rispondono ai cambiamenti di temperatura in vista del riscaldamento globale. Sapendo quanta energia è necessaria per volare a velocità diverse, possiamo calcolare quanto lontano e velocemente possono viaggiare gli animali data una certa quantità di energia, " dice Kajsa Warfvinge.

Gli esperimenti sono stati eseguiti in galleria del vento. Utilizzando una tecnica appositamente sviluppata nota come PIV tomografica, i ricercatori possono registrare il modo in cui l'aria si muove in tre dimensioni quando la falena del tabacco sbatte le ali. I vortici lasciati nell'aria possono essere visti come l'impronta aerodinamica dell'insetto. La forza del vortice riflette la quantità di energia cinetica aggiunta dall'insetto, che di per sé è una misura di quanto sia impegnativo volare a velocità diverse.

I risultati mostrano che la teoria dell'aviazione classica può essere applicata anche alle falene del tabacco; questo è, ci vuole molta energia per volare lentamente (un metro al secondo), poiché è difficile creare portanza a queste velocità. Lo stesso vale quando gli insetti volano veloci (quattro metri al secondo), ma qui è la resistenza dell'aria che rende il volo meno efficiente dal punto di vista energetico.

"Dimostriamo che le falene hanno la stessa relazione a forma di U tra velocità e potenza degli uccelli e degli aerei. Volare lentamente o velocemente è estenuante e richiede più energia. Si potrebbe dire che volare a una velocità moderata è ottimale. Il più efficiente dal punto di vista energetico la velocità per queste falene è di 2-3 metri al secondo, " dice Kajsa Warfvinge.

Però, lo scopo e lo scopo del volo determinano quale velocità è più vantaggiosa. Se le falene vogliono restare in aria il più a lungo possibile, dovrebbero preservare la loro energia e mantenere una velocità di circa 2,5 metri al secondo. Se l'obiettivo è volare lontano, dovrebbero aumentare la loro velocità a circa 4 metri al secondo. Nonostante la resistenza dell'aria e il fatto che non sono in grado di volare per lo stesso tempo, questa è la velocità ottimale per le lunghe distanze.