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Das Innere fliegender Insekten

Mithilfe von Röntgenlicht aus einem Teilchenbeschleuniger konnten Hochgeschwindigkeitsaufnahmen der Flugmuskeln von Fliegen in 3-D erstellt werden. Ein Team von Forschenden entwickelte an der Synchrotron Lichtquelle Schweiz des PSI ein bahnbrechendes, neuartiges CT-Aufnahmeverfahren, mit dem sie das Innere von fliegenden Insekten filmen konnten.

Paul Scherrer Institute

Die Filme gewähren einen Einblick in das Innere eines der komplexesten Mechanismen der Natur und zeigen, dass Strukturverformungen entscheidend dafür sind, wie eine Fliege ihren Flügelschlag steuert.
In der Zeit eines menschlichen Augenaufschlags kann eine Schmeissfliege 50-mal mit ihren Flügeln schlagen und dabei jeden einzelnen Flügelschlag mit zahlreichen winzigen Steuermuskeln kontrollieren – manche davon sind so dünn wie ein Menschenhaar. In den membranartigen Flügeln selbst sitzen keinerlei Muskeln; alle Flugmuskeln sind unsichtbar im Brustkorb versteckt. „Das Gewebe im Brustkorb der Fliege lässt kein sichtbares Licht durch, kann aber mit Röntgenstrahlen durchleuchtet werden“, erklärt Rajmund Mokso, der für den Versuch verantwortliche Forscher am PSI. „Indem wir die Fliegen in einem speziellen Versuchsaufbau für Hochgeschwindigkeitsaufnahmen an der Synchrotron Lichtquelle Schweiz herumdrehten, konnten wir mit hoher Geschwindigkeit einzelne zweidimensionale Röntgenaufnahmen anfertigen, auf denen die Flugmuskulatur in allen Phasen des Flügelschlags aus mehreren Blickwinkeln zu sehen war. Diese Aufnahmen haben wir zu 3-D-Filmen der Flugmuskeln kombiniert.“