Gourt Home::Gourt :: Flügel (Insekt)
Die Flügel der Fluginsekten bestehen aus eine dünnen Chitinplatte am Brustsegment und ermöglichen das Fliegen. Anders als die Flügel der Vögel handelt es sich nicht um Gliedmaßen im eigentlichen Sinne.
Aufbau und Entwicklung der Flügel
Die Insektenflügel stellen eine dünne Chitinplatte dar, welche mit Tracheen durchzogen ist. Sie haben sich wahrscheinlich aus einer Abflachung der Seitenplatten (Paranota) an allen drei Brustsegmenten (Thorax) entwickelt. Heute lebende Fluginsekten besitzen allerdings nur noch zwei Paar Flügel, jeweils am zweiten und am dritten Thoraxsegment. Ein drittes Flügelpaar konnte fossil bei den Stenodictya nachgewiesen werden, die auch am ersten Thoraxsegment flügelähnliche Strukturen aufwiesen.
Die Tracheen zur Versorgung der Flügel zweigen von den Beintracheen ab. Da die Flügel als Duplikatur (also Verdopplung) der Körperwand ausgebildet sind, liegen die Tracheen als Adernetz ebenfalls in diesen zwei Schichten. Mit dem Thorax sind die Flügel durch ein komplexes Gelenk verbunden, an dem bei den Libellen auch direkt die Muskeln ansetzen (direkte Flugmuskulatur). Bei der weitaus häufigeren Variante wird der Flügelschlag durch eine Aufwölbung und ein Zurückziehen des Brustsegments erreicht (Indirekte Flugmuskulatur). Ebenfalls notwendig ist die Ausbildung von Muskelansatzstellen in den Brustsegmenten durch Chitinleisten.
Flugmuskulatur
Die Bewegung der Flügel erfolgt entweder mit der indirekten, oder mit der direkten Flugmuskulatur. Der direkte "Antrieb" wird als der ursprüngliche angesehen. Die Flügel schlagen im Flug mit Frequenzen von 0 (Libelle im Segelflug) bis zu 4000 Hz bei den winzigsten Borstenflüglern. Da es jedoch unmöglich ist, dass ein Muskel in dieser Frequenz durch direkte Innervation angesteuert wird, da die Latenzzeit und absolute Refraktärzeit des Aktionspotenzials eines Nerves die maximal mögliche Frequenz auf etwa 800 bis 1000 Hz limitiert, kontrahieren die Muskeln selbstständig bei Überdehnung durch mechanische Öffnung von Calciumkanälen im sarkoplasmatischen Retikulum.
Wird der vertikale angeordnete Muskel gereizt, zieht er am oberen Panzer, wodurch sich der Flügel nach oben bewegt der Brustkorb horizontal geweitet wird und so der horizontale Muskel gedehnt wird, der daraufhin kontrahiert, den Flügel nach unten drückt und wiederum den vertikalen Flugmuskel dehnt. Es kommt also zu einem mechanischem Resonanzsystem zwischen beiden Muskeln. Die Bewegung wird erst mit einem neuen nervösen Befehl gestoppt.
Die Steuerung der Flugmuskeln kann äußerst primitiv sein und an die Meldung von Bodenkontakt der Tarsen der Insektenbeine gekoppelt sein (wie zum Beispiel bei der Fliege). Zum Start springt die Fliege einfach vom Boden weg, alle Beine melden keinen Bodenkontakt und der Flugmuskel wird daraufhin gestartet. Bei der Landung meldet ein oder mehrere Beine Bodenkontakt und die Flügelmuskeln werden gestoppt. Befestigt man eine Fliege an ihrem Thorax, ohne dass ihre Beine Kontakt zum Boden haben, schlagen ihre Flügel, bis sämtliche Energie verbraucht ist und die Fliege stirbt.
Der direkte Antrieb ist bei ursprünglicheren Insekten zu finden, zum Beispiel der Libelle. Jedes Flügelpaar wird mit Hilfe zweier Muskeln bewegt, beide Systeme arbeiten allerdings bei der Libelle völlig unabhängig voneinander. Andere Insekten mit zwei Flügelpaaren haben hingegen einen festen Takt der beiden Flügelapperate. Meist ist er streng gegenläufig.
"Flügel (Insekt)"