Vliegvermogen van dieren - Als middel om zich te verplaatsen komt het vliegvermogen voor bij de meeste insecten, vogels en onder de zoogdieren bij de vleermuizen. Bij sommige andere zoogdieren komt het vermogen voor om korten tijd te zweven, d. w. z. bij .een sprong uit groote hoogte de valsnelheid te vertragen ; een huid, welke de pooten onderling en met den romp verbindt, vormt een soort van parachuutvlakte (b.v. vliegend eekhoorntje). Ook het vliegvermogen van de vliegende visschen (Exocoetus) is waarschijnlijk eerder op te vatten als een sprong met glijden door de lucht, uit hoofde van de werking van de vinnen als draagvlakken. Het is nog steeds twijfelachtig, of hierbij de vinnen als vleugels (met bijzondere vliegbeweging) worden gebruikt.
Dat neemt niet weg, dat sommige soorten van deze visschen al „vliegende” een hoogte van bijkans 5 M. op een afstand van 90—125 M. kunnen bereiken. Het echte vliegvermogen van insecten en vogels is eerst in den laatsten tijd beter onderzocht, nadat men nauwkeurig over het onderhavige probleem door de techniek van de vliegmachines ingelicht werd. Steeds heeft het vliegen bij dieren plaats door vlakken, welke in tegenstelling met de draagvlakken van de aëroplanen bewogen worden: de vleugels. Het beginsel is algemeen dit, dat door den vleugelslag lucht in een bepaalde richting verplaatst wordt, waarbij deze verplaatste lucht het lichaam van het vliegende dier in de tegenovergestelde richting tracht weg te drukken. In aanmerking komt een verplaatsing van lucht zoowel van boven naar beneden, als van voren naar achteren. De eerste verplaatsing drukt het dier naar boven („Auftrieb”) de tweede naar voren („Vortrieb”). Na zulk een vleugelslag moet de vleugel weer in zijn oorspronkelijke houding terugkeeren, zonder evenwel nu de lucht in de tegenovergestelde richting te verplaatsen, omdat anders de werking van den eersten slag ongedaan gemaakt zou worden. Al deze verrichtingen worden door de vleugels van insecten en vogels door zeer ingewikkelde bewegingen teweeggebracht, bewegingen, welke wij hier niet kunnen beschrijven.
Ook zonder deze bewegingen te kennen, is het mogelijk de beginselen van het vliegen van insecten en vogels te begrijpen alsmede de wijze, waarop deze bewegingen bij' beide diergroepen zich van elkander onderscheiden. Men kan onderscheiden tusschen „Drachenflug” en „Ruderflug”. Drachenflug komt voor (bij de gewone vliegers, bij aëroplanen en) bij de meeste vogels. Ruderflug daarentegen komt voor bij de insecten en zeer kleine vogels, de Colibris. Door de bewegingen van zijn vleugels gooit de vogel telkens porties lucht naar achteren en schiet derhalve naar voren. Hij gebruikt dus de beweging van de vleugels hoofdzakelijk voor den „Vortrieb”, evenals aëroplanen den propeller. Bij den vogel is de vleugel echter propeller en draagvlakte tegelijk. Naar boven gewelfd en schuin gesteld ten opzichte van de richting van de vlucht, van voren hooger dan van achteren, dwingt hij de lucht, welke hij doorklieft, in de bocht van de welving, in voortdurende richtingsverandering naar omlaag te gaan.
Elke richtingsverandering echter beteekent, dat de vogel in de tegengestelde richting, dus naar omhoog, gedrukt wordt. Dit is bij de insecten geheel anders. Het insect roeit als het ware met zijn vleugels zoowel naar voren als naar omhoog. De vleugel slaat naar omlaag en drijft het insect naar omhoog en als de vleugel nu weer teruggaat, dan is zijn beweging van dien aard, dat hij de lucht achterwaarts werpt, waardoor de voorwaartsche beweging van het insect teweeg wordt gebracht. Met deze twee wijzen van vliegen stemmen de bouw en de verrichtingen van de organen, welke hiervoor in aanmerking komen, bij beide onderhavige diergroepen goed overeen. De schuine druk, welken een vogel op zijn vleugels ontvangt, drijft het dier niet alleen naar boven, maar tracht het ook te doen kantelen; zonder meer n.l. zou het lichaam zich hoe langer hoe meer oprichten, totdat de kop over den rug van den vogel zou duikelen. Dit geldt natuurlijk ook voor den aëroplaan, welke steeds op dezelfde wijze zou duikelen en naar beneden storten, indien er niet voor gezorgd was, dat de hoofdzwaarte van het toestel aan zijn voorste punt is. Het vooraan liggende zwaartepunt werkt de neiging, om op de beschrevene wijze te duikelen, tegen.
Met dit feit in samenhang staat de welbekende bouw van dè vogels, dat n.l. de geweldige borstspieren vooraan het sterkst ontwikkeld zijn, zoodat ook hier de ligging van het zwaartepunt de „stabiliteit” bij het vliegen waarborgt. Het al of niet duikelen hangt trouwens niet alleen af van deze ligging van het zwaartepunt, maar ook van de snelheid, waarmede de vogel (of het vliegtuig) vliegt. Groeit deze snelheid, dan neemt ook de neiging toe om te duikelen; de vogel richt zich een weinig op en biedt hierdoor aan den luchtweerstand een grootere vlakte aan: de snelheid vermindert en de oorspronkelijke, normale houding wordt weer ingenomen. Zoo regelt zich de „stabiliteit” vanzelf en wel door schommelingen tusschen te groote snelheid en zich oprichten aan den eenen kant en vermindering van de snelheid door verhoogden weerstand aan den anderen kant. Deze schommelingen laten zich vaak waarnemen, b.v. bij papieren aëroplanen, waar kinderen mee spelen, bij vallende bladeren, maar ook bij sommige vogels. Geheel anders is dit bij de insecten, waar het zware achterlijf naar omlaag hangt.
Reeds hierdoor zou „Drachenflug” onmogelijk zijn. Maar terwijl de vogel, als hij door de lucht glijdt, op de lucht als het ware drijft, hangt het insect aan zijn vleugels en verkrijgt juist door de zwaarte van het hangende achterlijf zijn stabiliteit. Dit blijkt uit het volgende. Wegens den geringen weerstand, welken de lucht biedt, moet de vleugelvlakte zeer snel bewogen worden, om den druk op te wekken, die voor het vliegen noodig is. Deze snelheid kan op tweeërlei wijze worden bereikt.
1. Door de lengte van de vleugels (vogels); de vleugeleinden bewegen snel, al beweegt de vleugelwortel langzaam en worden in de tijdeenheid weinig slagen uitgevoerd. Zulke vleugels zijn geschikt voor „Drachenflug” wegens de groote vlakte, welke als aëroplaan-draagvlakte werkt. Zij zijn niet geschikt voor „Ruderflug”, omdat hierbij slechts gedurende den slag naar omlaag het dier gedragen wordt, terwijl het tusschen twee slagen zakt.
2. De snelheid kan bij korte vleugels bereikt worden door het groote getal van slagen in de tijdeenheid (insecten). Terwijl de kleinheid van de vleugels hier den „Drachenflug” uitsluit, is volgens het gezegde de snelheid, waarmede de slagen elkander opvolgen, een hoofdvoorwaarde voor den „Ruderflug”. De slagen volgen elkander bij de insecten zóó vlug op, dat het dier tusschen twee slagen practisch in het geheel niet zakt. Hiervoor zijn echter vleugelspieren van bijzonderen aard noodig, welke dan ook bij de insecten aanwezig zijn, d. w. z. spieren, welke bijzonder snel kunnen werken. De hooge zingende toon, welken de vleugelslagen b.v. van een mug veroorzaken, bewijst de snelheid van deze slagen en veroorlooft tevens deze snelheid te berekenen. Zoo voert een hommel 240 slagen per seconde uit, een gewone vlieg 190 slagen, enz. Afwijkend gedragen zich alleen de vlinders met hun groote vleugels, waarmede b.v. het koolwitje (Piëris brassicae) slechts 9 slagen per seconde doet. Het vliegen van deze dieren komt in veel opzichten overeen met het vliegen van de vogels.
De grootte, welke bij vlindervleugels het hooge getal van slagen uitsluit, stelt den vlinder in staat tusschen twee slagen zich voldoende zwevende te houden. Het zwaartepunt van deze dieren ligt, vergeleken met de vleugels, veel verder naar voren, dan bij de andere insecten en zij doen ook te dien opzichte meer denken aan vogels en aeroplanen. Hoever bij de meeste vlinders de achtervleugels achterwaarts uitsteken, kan men op iedere afbeelding van vlinders zien. (Papilio is hier in de eerste plaats te noemen.) Het bovenbeschreven duikelen bij het zweven wordt hierdoor tegengegaan. Deze wijze van vliegen hangt samen met het feit, dat vlinders over het algemeen niet op groote afstanden, maar slechts van bloem tot bloem in de bekende golvende lijn vliegen. Omgekeerd bestaan er ook vogels met „Ruderflug” n.l. de kolibris, bijzonder kleine vogels met kleine vleugels en met een levenswijze, die overeenkomt met de levenswijze van honigzuigende insecten; zij vliegen inderdaad ook evenals insecten. De Ruderflug heeft nog een andere beteekenis. Aëroplanen of vogels kunnen niet zwevende in de lucht blijven stilstaan; dit kunnen vele insecten (en kolibris) wèl (Zweefvliegen b.v.). Want slechts bij deze dieren bestaat, zooals wij zeiden, een bijzondere vleugelbeweging voor het boven blijven: als deze uitgevoerd wordt, doch daarentegen de beweging gestaakt wordt, welke voor de voorwaartsche beweging dient, dan blijft het dier op de plaats zweven om plotseling zich weer snel te verplaatsen, zoodra de opwaarts gerichte vleugelslag weer de lucht naar achteren werpt. Met het feit, dat voor het vliegen van de insecten een geweldig groote snelheid van de vleugelbeweging noodig is, hangt samen, dat zeer veel insecten niet snel van den rustenden toestand kunnen overgaan tot vliegen.
Langzaam beginnen de vleugels te bewegen om hoe langer hoe harder te slaan (het z.g. „tellen” van de meikevers), totdat de vleugels het insect dragen. Dit aan den gang maken van de beweging behoeft niet door de vleugels te geschieden; dan moeten deelen, welke in verbinding staan met dezelfde deelen van het zenuwstelsel als de vleugels, dit „voortrillen” uitvoeren. Dit nu gebeurt bij de tweevleugelige insecten (Diptera: muggen en vliegen) door de „kolfjes”, welke eigenlijk de achtervleugels vervangen. Deze kleine organen, welke zeer weinig massa bezitten, kunnen erg vlug van rust tot zeer levendige trillingen overgaan en deze trillingen kunnen de vleugels onmiddellijk volgen, omdat het geheele zenuwstelsel nu in den trillenden toestand verkeert. Daarvan is het gevolg, dat deze insecten, welke meestal bloedzuigers zijn, of anderszins in de nabijheid of op kosten van zoogdieren of den mensch leven, buitengewoon vlug kunnen wegvliegen: het is bekend, hoe moeilijk het is een vlieg te vangen. De libellen, welke haar prooi, evenals de zwaluwen, al vliegende vangen, zijn in staat . haar beide vleugelparen afzonderlijk te gebruiken. Voor- en achtervleugels slaan niet tegelijk (zooals dit bij de andere insecten met twee paar vleugels wel het geval is), maar om de beurt. Door de groote verscheidenheid van bewegingen, welke door de van elkander onafhankelijke vleugels kunnen worden uitgevoerd, is de libel in staat, om buitengemeen fijn te sturen en van richting te veranderen.
Enkele cijfers, welke de snelheid van de vogel- en insectenvlucht aangeven, kunnen hier worden medegedeeld. Een gewone vlieg doorvliegt per seconde 1,6 M. ; een postduif 17—30 M„ sommige zwaluwen 90 M., d. w. z. meer dan 300 K.M. per uur. Ten slotte moeten wij nog kort de luchtzakken van de vogels bespreken. Deze luchtzakken gaan ook in de beenderen, welke derhalve hol zijn. In vele boeken vindt men de meening verkondigd, dat de holle, met lucht gevulde beenderen het soortelijke gewicht van den vogel verlagen, waardoor deze dieren geschikter zouden zijn voor het leven in de lucht.
Ook bij de insecten vindt men talrijke, met lucht gevulde kanalen door het geheele lichaam verspreid: de ademhalingsbuizen of tracheeën. Men veronderstelde ten opzichte van de tracheeën een soorgelijke beteekenis voor het vliegen als van de holle beenderen van de vogels. Zoolang de lucht niet deelen vervangt, welke zwaarder zijn dan lucht, is deze zienswijze natuurlijk onjuist. Iedereen begrijpt, dat het draagvermogen van een schip niet toeneemt door water in het schip te pompen, dus de stof, waarop het schip moet drijven. Dat lucht in het vogel- of insectenlichaam een stof zou vervangen, welke zwaarder dan lucht is, is bezwaarlijk te veronderstellen.
Beenmerg b.v. is een orgaan met een bijzondere functie, welke door lucht niet verricht kan worden. Het feit, dat de lucht in de holle beenderen (en in de andere deelen van de luchtzakken) warmer is dan de omgevende lucht, geldt slechts voor vogels en is voor het gewicht van deze dieren van totaal ondergeschikt belang. Luchtbuizen van de insecten en luchtzakken van de vogels zijn organen, wier functie zich tot de ademhaling beperkt. Litt.: Marey, La machine animale (Paris 1878); Marey, Le vol des oiseaux (Paris 1889); Parseval, Die Mechanik des Vogelflugs (Wiesbadeni1889); Demoll, Der Flug der Insekten und Vogel, eine Gegenüberstellung (Jena 1918); v. Buddenbrock, Die Halteren der Dipteren, Verh. nat. med. Ver. (Heidelberg 1916). Verder talrijke onderzoekingen van Marey, Stellwaag, enz.
