Schlagen die Flügel von Fliegen synchron?
Fliegen und Mücken gehören zu den Insekten, die nur über ein Flügelpaar verfügen. Die meisten anderen flugfähigen Insekten besitzen zwei. Aber egal ob zwei oder vier Flügel - die beiden zu einem Paar gehörenden Flügel schlagen bei allen Insekten stets synchron. Bei Fliegen und vielen anderen Insekten werden die Flügel indirekt bewegt. Daran sind zwei Muskeln im Brustkorb beteiligt, die als Gegenspieler wirken: der Brustmuskel, der den Brustkorb zusammenzieht und der dorsoventrale Muskel, der ihn wieder dehnt.
Wenn sich der Brustmuskel der Fliege kontrahiert, zieht er das zugehörige Segment des Brustkorbs zusammen, das sich infolge dessen verformt. Die Flügel, die über ein Gelenk am Brustkorb befestigt sind, werden dadurch nach oben geklappt. Durch die Verformung zieht der Brustkorbs zugleich an dem entgegengesetzt arbeitenden dorsoventralen Muskel. Der Zug reizt diesen Muskel, der sich daraufhin zusammenzieht. Der Brustkorb wird dadurch entgegengesetzt verformt, so dass die Flügel wieder nach unten klappen. Das wiederum bewirkt einen Zug auf den Brustmuskel, der sich auf diesen Reiz hin zusammen zieht und immer so weiter. Das System schwingt hin und her, ohne dass für jeden Flügelschlag ein erneuter Nervenimpuls nötig wäre. Auf diese Weise sind hohe Flügelschlag-Frequenzen möglich. Nervenimpulse könnten in einer so schnellen Abfolge nicht generiert werden. Nur alle 30 bis 40 Flügelschläge ist ein Nervenimpuls notwendig, um das System am Laufen zu halten. Mücken erreichen mit dieser Methode etwa 1500 Flügelschläge pro Sekunde, Fliegen ca. 300. Das schnelle Hin und Her des Brustkorbs ist auch die Ursache für das brummende Geräusch, das Insekten beim Fliegen verursachen.
Das zweite Flügelpaar ist bei Fliegen und anderen Zweiflüglern übrigens zu so genannten Schwingkölbchen umgebildet, die als Gleichgewichtsorgane fungieren. Bei Insekten mit einem funktionsfähigen zweiten Flügelpaar ist dieses am nächsten Segment des Brustkorbs angebracht. Es kann unabhängig vom ersten bewegt werden und damit auch das zweite Flügelpaar in einem anderen Takt als das erste Paar schlagen.
Die Frage wurde beantwortet von Dipl. Biochem. Christian Krach, Graduiertenkolleg Functional Insect Science, Universität Potsdam.