Британские и тайваньские специалисты в области биоинженерии провели исследование воздушных боёв между самцами стрекоз. Было установлено, что их столкновения за территорию проходят по принципам, схожим с манёвренными боями истребителей. В отличие от охоты на добычу, в схватках с соперниками самцы стремятся занять позицию позади противника, избегая прямых столкновений. При этом перегрузки могут достигать 6g.

Механика воздушной охоты у хищных насекомых хорошо изучена: охотник выбирает кратчайший путь для перехвата, чтобы с минимальными энергетическими затратами настичь и захватить добычу. Однако воздушные поединки между самцами за территорию имеют другую динамику. В ходе исследования, опубликованного в журнале Journal of the Royal Society Interface, были проанализированы манёвры, уклонения и элементы высшего пилотажа, которые выполняют стрекозы.

Эксперимент проводился у водоёмов зоопарка в Тайбэе с использованием камер, снимающих со скоростью 250 кадров в секунду. В качестве модельного вида были выбраны самцы стрекоз Trithemis aurora, известные агрессивной защитой своих участков над водой.

В ходе работы было записано и оцифровано более 100 трёхмерных траекторий парных воздушных боёв. С помощью алгоритмов были рассчитаны скорость, центростремительное ускорение, углы обзора и частота взмахов крыльями. На основе этих данных были смоделированы воздушные поединки стрекоз.

Анализ показал, что в ходе боя стрекозы не пытаются захватить или уничтожить друг друга, а лишь поддерживают визуальный контакт. Их зрительно-моторная система ориентирована на удержание противника в определённой точке поля зрения — прямо по курсу и на 12 градусов выше линии горизонта. При сближении преследователь снижает скорость, чтобы избежать столкновения.

Во время поединков стрекозы выполняют сложные фигуры пилотажа, такие как мёртвые петли и нисходящие спирали, иногда до четырёх витков подряд. Если преследователь летит слишком быстро и не успевает затормозить, он пролетает мимо цели и вынужден уходить на петлю. Для ухода от преследования проигрывающий самец резко ныряет вниз и вбок, выходя из поля зрения соперника, после чего роли меняются. Бой завершается, когда преследуемый самец покидает территорию.

В разгар боя стрекозы около 37% времени планируют, не взмахивая крыльями, используя короткие взмахи только для изменения направления. Это позволяет сохранять плавность полёта и стабилизировать зрение. На крутых виражах насекомые испытывают перегрузки до 6g.

В отличие от пилотов самолётов, которые стремятся занять высоту для создания запаса потенциальной энергии, стрекозы предпочитают атаковать снизу. Такая позиция облегчает отслеживание тёмного силуэта противника на фоне светлого неба, а не пёстрой растительности.

Исследование не позволило отличить владельцев территории от нарушителей, хотя различная мотивация может влиять на резкость манёвров отдельных особей. Работа показала, что визуально сложные и агрессивные воздушные дуэли не требуют развитого интеллекта: поведение насекомых полностью определяется простыми навигационными законами, ограниченными лишь физическими возможностями их тела.