Gli scienziati hanno trovato la chiave per il decollo furtivo delle zanzare:si spingono a malapena quando fanno una fuga veloce, ma invece fai affidamento su battiti d'ala forti e rapidi per salire rapidamente in alto senza che nessuno se ne accorga.

La tecnica è in netto contrasto con altri insetti, come mosche, che prima spingono via e poi iniziano a battere freneticamente le ali, spesso cadendo incontrollabilmente nel processo. Quel forte pushoff rivela la loro posizione, però, permettendoci di scacciarli più facilmente di quanto possiamo scacciare una zanzara.

"Le zanzare decollano principalmente con le ali e spingono molto con le zampe, molto leggermente, o forse per niente, " ha detto Sofia Chang, un'università della California, Studente laureato a Berkeley che litigava e dava da mangiare alle zanzare malariche per studiare i loro decolli. "Se dovessero spingere molto di più con le gambe, non dovrebbero produrre tanto sollevamento con le loro ali. Ma se si alzano solo con le ali, non li sentirai staccarti dalla pelle."

Le zanzare sono in grado di effettuare questi decolli furtivi a pancia vuota o piena di un pasto di sangue, che quasi raddoppia il loro peso, lei disse.

Lavorando nel laboratorio di Florian Muijres all'Università di Wageningen nei Paesi Bassi, Chang ha attraversato 600 zanzare mentre il team ha perfezionato la sua configurazione per filmare i decolli di zanzare con tre telecamere ad alta velocità che girano a 125, 000 fotogrammi al secondo. Chang inizialmente ha nutrito loro il sangue dal suo stesso braccio prima che l'entomologo dell'Università di Wageningen Jeoren Spitzen abbia prestato al progetto la sua esperienza entomologica e le attrezzature per nutrirli artificialmente.

Il suo team ha usato la specie di zanzara Anopheles coluzzii - che può trasmettere la malaria ma è stata mantenuta sterile durante l'esperimento - nella speranza di trovare indizi sulle manovre di volo che potrebbero essere usate contro di loro.

"Questi studi possono anche dare consigli su come costruire molto, robot molto piccoli. Questo è un campo in cui la miniaturizzazione è un Santo Graal, " disse Chang.

Lei e i suoi colleghi, tra cui i professori di biologia integrativa della UC Berkeley Robert Dudley e Mimi Koehl, erano principalmente interessati a come gli insetti alterano i loro decolli quando trasportano peso extra, come un pasto di sangue. Le telecamere ad alta velocità hanno catturato le sagome nette delle zanzare e le loro ali che battono, che Muijres è stato in grado di trasformare in rendering tridimensionali dei battiti delle ali per aiutare a calcolare la portanza e altre forze aerodinamiche. Delle tante zanzare filmate, Nello studio sono stati analizzati 63 video:32 di zanzare cariche di sangue, 31 non alimentato.

Chang, Muijres e Wouter van Veen sono rimasti sorpresi nello scoprire che le zanzare hanno iniziato a battere le ali circa 30 millisecondi prima del decollo utilizzando una frequenza di battito delle ali straordinariamente alta - e fastidiosamente lamentosa - di circa 600 battiti al secondo. Altri insetti di dimensioni simili battono le ali circa 200 volte al secondo.

Hanno anche scoperto che gli insetti sfruttavano le loro zampe eccezionalmente lunghe per estenderle delicatamente e spingerle lentamente verso il basso nei 30 millisecondi prima del decollo, sollevamento libero con appena un rimbalzo. Quando Chang e Muijres calcolarono il contributo delle ali al decollo, sono rimasti colpiti dal fatto che hanno contribuito con almeno il 60 percento della forza - e forse tutta la forza - necessaria per sollevare una zanzara ben nutrita dalla pelle.

"Invece di andare veloce, prendono il loro tempo, ma accelerano per tutto il tempo in modo da raggiungere una velocità finale più o meno la stessa dei moscerini della frutta, " ha detto Chang. "Questo è qualcosa che potrebbe essere unico per le zanzare, e forse anche unico per gli alimentatori di sangue."

Moscerini della frutta, la squadra ha trovato, esercitato quasi quattro volte la forza esercitata dalle zanzare durante il decollo. Il coautore Bart Biemans ha confrontato l'anatomia dei muscoli delle zampe delle zanzare e dei moscerini della frutta e ha scoperto che alle zanzare mancavano i muscoli del calcio rapido presenti nei moscerini della frutta, presumibilmente "perché [le zanzare] devono produrre una forza inferiore al pushoff, "Ha detto Muijres.

"Questi video hanno rivelato che le zanzare femmine che trasportano pasti di sangue generano la spinta extra di cui hanno bisogno per decollare con carichi così pesanti spazzando le ali su una distanza maggiore durante ogni battito d'ali rispetto alle zanzare che non trasportano carichi, " ha osservato Koehl.

Il team prevede di esaminare gli atterraggi di zanzare, che sono ugualmente furtivi, e confrontali con i decolli e gli atterraggi di altri insetti succhiatori di sangue e zanzare non succhiasangue, per determinare se esercitano un tocco altrettanto leggero.