Insecten haten de oceaan.
Het is niet alleen een voorkeur. Het is biologie. De heersende theorie is eeuwenlang eenvoudig geweest: de waterdruk verplettert ze. Diep van binnen vult het knijpen hun kleine ademhalingsbuisjes met vloeistof. Ze zwichten. Het spel is voorbij.
Tenzij je een Chaoborus edulis -larve bent.
Deze muggen, plaatselijk in Oost-Afrika bekend als meervliegen, geven niets om natuurkunde. Miljarden van hen wonen in het Malawimeer. Ze duiken. Diep.
Ze brengen hun uren met daglicht ruim 200 meter onder het oppervlak door. ‘S Nachts zwemmen ze naar boven om te eten. Dan terug naar beneden.
Het tart de oude regels.
Waarom leven er geen insecten in de diepe oceaan?
Vroeger dachten we dat druk de barrière was. De logica hield stand. Luchtzakjes worden samengedrukt. Longen falen. Implosie.
Maar Philip Matthews van de Universiteit van British Columbia keek dichterbij.
“Het gas in een luchtzak staat niet onder druk… Dit riep de vraag op: hoe diep kunnen deze insecten duiken voordat hun afscheidingen niet tegen de druk in kunnen uitzetten?”
Matthews en zijn team wilden weten waar het breekpunt lag. Met sonar volgden ze de larven in het Malawimeer. Ze keken hoe ze duiken. Vervolgens stopten ze ze in drukkamers.
Ze voerden de druk op.
Hoe Chaoborus-muggenlarven het drijfvermogen beheersen
De truc is niet spierkracht. Het is chemie.
In de Chaoborus muggenlarven vind je twee paar luchtzakjes. Dit zijn geen stijve omhulsels. Ze zijn flexibel. De wanden zijn bekleed met resilin.
Resilin klinkt passief. Het wordt vaak het rubber van de insectenwereld genoemd. Flexibele. Duurzaam. Maar hier is het actief.
De larven veranderen de pH-waarde van de zakwanden. Zuur? Basis? Het verandert het volume. De zak zwelt of krimpt. Het is een duidelijk ‘chemo-mechanisch’ systeem.
Zie het als een biologische balg.
“Door de pH van de wanden van de luchtzakken te reguleren, zorgen ze ervoor dat ze uitzetten”, vertelt Matthews aan Popular Science.
Hierdoor hebben de larven controle over hun drijfvermogen. Ze zinken. Ze stijgen. Geen vinnen nodig.
Kunnen luchtzakjes van insecten bestand zijn tegen diepzeedruk?
Dit is waar de cijfers raar worden.
De larven duiken regelmatig 200 meter diep. Maar wat is de limiet?
De onderzoekers hebben het getest. Ze drukten ze tot een diepte gelijk aan meer dan 1213 voet (400 meter).
Ze braken niet.
De luchtzakken hielden stand. De resilin faalde niet. De larven overleefden de druk veel dieper dan hun dagelijkse routine vereist.
Dit verandert alles.
Welke factoren houden insecten uit open water?
Als druk niet het probleem is, wat dan wel?
De studie suggereert dat het oude excuus dood is. Insecten kunnen de verliefdheid aan. Hun lichamen zijn ervoor gebouwd.
Waarom zijn er dan geen muggen in de Atlantische Oceaan?
Het antwoord ligt misschien ergens anders. Zoutgehalte? Voedsel? Roofdieren? We weten het nog niet. Maar de fysieke barrière is verdwenen.
Er is echter meer aan de hand.
Evan McKenzie, promovendus en co-auteur, ziet iets heel anders. Hij ziet niet alleen een bug. Hij ziet techniek.
“Resilin… genereert zelf kracht… verandert de vorm en het volume”, zegt McKenzie.
Dit gaat niet alleen over bugs. Het gaat over materialen.
Wetenschappers kunnen nu naar resiline kijken als een dynamische stof. Een die verandert op basis van chemische veranderingen. Zachte robotica. Medische apparaten. Sensoren.
Het insect overleeft de diepte. Het materiaal zou onze fabrieken kunnen overleven.
We dachten dat we wisten waarom insecten de oceaan mijden. We hadden het mis. Of in ieder geval: we misten het punt. De druk doodt hen niet.
Het maakt ze flexibel.
