新研究表明，蚊子振动翅膀不仅是为了保持在空中，也是为了发出声音，并将这种嗡嗡声指向潜在的配偶。
关于蚊子翅膀空气动力学的新发现，可能对制造更安静的无人机以及设计无毒方法来诱捕和消灭这些害虫具有启示意义。
研究人员在一篇论文中《Bioinspiration and Biomimetics》中，通过计算机建模阐释了蚊子交配仪式的空气动力学和声学原理。
“那些发出声音的翅膀，同时也是它们飞行所必需的，”约翰霍普金斯大学机械工程系教授、计算流体力学专家拉贾特·米塔尔（Rajat Mittal）说道，“它们必须同时完成这两件事。而且它们做得很有效。这也正是为什么疟疾和其他蚊媒疾病如此普遍的原因。”流体动力学。“它们不知怎的必须同时做到这两件事。而且它们在这方面非常有效。这就是为什么我们会有如此多的疟疾和其他蚊媒疾病。”
干扰交配
研究表明，“蚊子的一切似乎都完美适应了这种基于声音的交流方式。”
“因此，”论文指出，“了解蚊子等昆虫为控制其气动声学噪声而采用的策略和适应机制，最终可能为开发安静的无人机和其他仿生微型飞行器提供启示。”
除了设计更安静的无人机旋翼外，这些发现还可能为研究声音如何干扰交配仪式提供参考，米塔尔表示。这可能催生出无毒方法，用于扰乱蚊子繁殖，从而减少蚊子数量。
他说：“我们将继续探索这方面的研究。”“在合适的频率下，蚊子飞行会变得十分困难，也无法完成交配仪式。”
蚊子的翅膀：飞行与求偶
雄性蚊子发出高频嗡嗡声，试图与雌性的低频嗡鸣相呼应。研究团队发现，为了做到这一点，蚊子必须以高频率振动细长的翅膀，同时在每次振翅行程结束时快速旋转翅膀。
是的，那种令人讨厌的、在雌蚊叮咬前出现的钻头般尖锐声音，同时也是对雄蚊触角的一种振动小夜曲。与其他同等体型的飞行昆虫不同，米塔尔表示，蚊子已经调整了自身的解剖结构和飞行生理机能，以解决同时飞行和求偶这一“复杂的多因素问题”。
“翅膀的音调以及飞行的空气动力都具有高度的方向性，蚊子需要同时控制两者，才能成功完成追逐配偶的过程，”论文写道。
翅膀音调嗡鸣
根据研究，翅膀的快速旋转会“产生额外的升力”，使其保持在空中。但同样的旋转也有助于将“翅膀音调”导向前方，这对追逐潜在配偶十分重要。
米塔尔解释道：“如果我正在和你说话，而我背对着你，你就很难听清我的话。”“它们必须能够恰当地引导自己发出的声音。”
与果蝇等体型相近的有翅昆虫相比，蚊子翅膀的振动速度快得多，振幅范围也更小、更短。这就是为什么蚊子与果蝇不同，具有一种“翅膀音调嗡鸣”，据论文称，这种声音“对人类而言尤其令人讨厌”。
米塔尔表示：“这种“细长的翅膀非常适合发出声音”。”“果蝇的体型与蚊子相近，但翅膀短而粗钝。此外，蚊子的振翅频率远高于果蝇。这是有原因的。较高的频率更利于发声。”
其他共同作者来自北卡罗来纳大学教堂山分校和约翰霍普金斯大学。该研究获得了人类前沿科学计划的资助。
