Hmyz nemá rád oceán.
Není to jen preference. To je biologie. Dominantní teorie po staletí byla jednoduchá: tlak vody je ničí. Ve velkých hloubkách tlak plní jejich drobné dýchací trubice kapalinou. Zhroutí se. Konec hry.
Kromě případů s larvami Chaoborus edulis.
Tito komáři, známí ve východní Africe jako jezerní mušky, porušují fyzikální zákony. V jezeře Malawi jich žijí miliardy. Potápí se. Hluboký.
Tráví hodiny denního světla více než 200 metrů (656 stop) pod povrchem. V noci se objevují, aby se nakrmili. Pak jdou zase dolů.
To je v rozporu se starými pravidly.
Proč hmyz nežije v hlubinách oceánu?
Dříve jsme si mysleli, že tlak je nepřekonatelná bariéra. Logika byla nevyvratitelná: vzduchové vaky jsou stlačeny, plíce selhávají, dochází k implozi.
Philip Matthews z University of British Columbia se ale rozhodl na tento problém podívat podrobněji.
“Plyn uvnitř vzduchového vaku není pod tlakem… To vyvolalo otázku: jak hluboko se může tento hmyz ponořit, než jeho sekrety nemohou expandovat proti vnějšímu tlaku?”
Matthews a jeho tým chtěli znát pevnost v tahu. Pomocí sonaru sledovali larvy v jezeře Malawi. Dívali se, jak se potápí. Poté je umístili do tlakových komor.
A začali zvyšovat tlak.
Jak larvy komárů ovládají vztlak
Tajemství nespočívá ve svalech, ale v chemii.
Uvnitř larev komárů Chaoborus jsou dva páry vzduchových vaků. Nejsou to tvrdé skořápky. Jsou flexibilní. Stěny jsou potaženy látkou zvanou reselin.
Reseline se zdá být pasivním materiálem. Ve světě hmyzu se mu často říká „guma“. Flexibilní. Trvalý. Zde ale aktivně pracuje.
Larvy mění hladinu pH stěn sáčků. Kyselé prostředí? alkalické? Tím se změní hlasitost. Vak se nafoukne nebo stáhne. Jedná se o speciální „chemicko-mechanický“ systém.
Představte si to jako biologické měchy.
“Úpravou pH stěn vzduchových vaků způsobí jejich expanzi,” říká Matthews Popular Science.
To umožňuje larvám kontrolovat jejich vztlak. Potápí se a plavou. Nejsou potřeba žádné ploutve.
Jsou vzduchové vaky hmyzu schopny odolat hlubokému tlaku?
Tady jsou čísla divná.
Larvy se pravidelně potápějí do hloubky 200 metrů. Ale jaký je jejich limit?
Výzkumníci to testovali. Jsou vystaveny tlaku odpovídajícímu hloubce přes 400 metrů (1213 stop).
Neumřeli.
Vzduchové vaky přežily. Reselin nepropadl. Larvy odolávaly tlaku mnohem většímu, než je potřeba pro jejich každodenní život.
Tím se vše mění.
Jaké faktory brání hmyzu ve vstupu do otevřených vod?
Pokud problém není tlak, tak co to je?
Studie naznačuje, že stará výmluva je neplatná. Hmyz vydrží stlačení. Jejich těla jsou k tomu přizpůsobena.
Proč tedy v Atlantiku nejsou žádní komáři?
Odpověď může být jiná. Slanost? Jídlo? Predátoři? To je zatím neznámé. Ale fyzická bariéra byla odstraněna.
Má to však ještě jeden aspekt.
Evan McKenzie, postgraduální student a spoluautor studie, vidí něco úplně jiného. Nevidí jen chybu, ale inženýrské mistrovské dílo.
„Reselin… vytváří svou vlastní sílu… změnou tvaru a objemu,“ říká McKenzie.
Nejde jen o chyby. Je to o materiálech.
Vědci nyní mohou vidět reseline jako dynamickou látku. Něco, co se mění pod vlivem chemických reakcí. Programovatelná měkká robotika. Lékařská zařízení. Senzory
Hmyz přežívá v hloubce. Materiál snese testy na našich výrobních linkách.
Mysleli jsme si, že víme, proč se hmyz vyhýbá oceánu. Mýlili jsme se. Nebo jim alespoň unikla hlavní pointa. Tlak je nezabije.
Díky tomu jsou flexibilní.
