マルハナバチが飛べる仕組みとは?

マルハナバチは、ミツバチを丸く太らせたような体形で、体重の2倍の蜜などを運ぶことができます。高空理論では、飛ぶ仕組みを説明できませんでしたが、シミュレーションや高速撮影技術の進歩などで解明が進展しました。小さな昆虫たちの不思議な力の解明は将来を明るくしてくれます。

高空力学の研究者を悩ませてきたマルハナバチの飛行法

マルハナバチ

マルハナバチ

マルハナバチは、ミツバチ科ミツバチ亜科マルハナバチ属の昆虫で、ヨーロッパからアジアの草原地帯、東アジア、東南アジア、南北アメリカなどに分布しています。体毛は毛深いため、花粉を効率よく集めることができます。

 

マルハナバチは、ミツバチを太らせたようにずんぐりむっくりした体形で小さな翅のため、航空機の飛行理論では、飛べるはずがないと言われています。

航空機が飛べる仕組み

航空機が飛ぶことができるのは、翼の上下の気圧差で浮力(揚力)を得ているからです。

流線型をした航空機の翼の上側には、下側よりも早く流れる空気の層(気流)があって、翼の上側の気圧は低く、流れが遅い翼の下側の気圧は高くなります。この翼の上側と下側の気圧差で、浮力(揚力)が発生して飛ぶことができます。

鳥も航空機と同じ原理で飛行していますが、翼が昆虫ほどに小さくなると高空力学の原理が成り立たなくなるそうです。

しかも、体の大きさに比べて、極端に小さい翅を持つマルハナバチの構造では、高空理論では飛ぶことはできません。マルハナバチは、どうやって飛んでいるのでしょうか。

マルハナバチの飛行法

マルハナバチは、毎秒200回を超える羽ばたきをします。すると空気の渦(乱流)が発生して、渦の中の圧力は低くなるため、翅は、渦に引き寄せられます。

 

マルハナバチは、この力を利用して体重の2倍もの花粉や蜜を身につけて飛んでいたのです。

 

翅を巧みに操って、渦の中の低い圧力が体を浮かせるように操作しているのでしょう。

実は、マルハナバチだけでなく、チョウやトンボなども羽ばたいて空気の渦を作り出し、渦の中にできる低い圧力の方向に体が引っ張られる力を利用して飛んでいました。

昆虫の飛行法は、シミュレーション技術や高速撮影技術の進歩によって急速に解明が進められてきたようです。

まとめ

マルハナバチの飛行法は、高空理論では説明できないもので、翅が羽ばたくことで生じる空気の渦の中の低圧力が浮力(揚力)となっていました。

低い圧力を揚力にして飛ぶためには、小さくて軽い昆虫の世界だから実現するのでしょう。

マルハナバチが飛べる仕組みの解明は、高速撮影技術やコンピュータ解析などの進歩によるものですが、小さな昆虫たちの不思議な力の解明は、まだまだ判っていないものが多いようです。

このような研究が進んで、装置やロボット技術への応用ができれば、人の世界にもっともっと役立つものができるでしょう。

未来は、とても明るく感じられるようになりました。期待しましょう。