Owady nie lubią oceanu.
To nie tylko preferencje. To jest biologia. Dominująca przez wieki teoria była prosta: ciśnienie wody je niszczy. Na dużych głębokościach ciśnienie wypełnia ich maleńkie rurki oddechowe cieczą. Upadają. Koniec gry.
Oprócz przypadków z larwami Chaoborus edulis.
Komary te, znane w Afryce Wschodniej jako muchy jeziorne, przeczą prawom fizyki. Miliardy z nich żyją w jeziorze Malawi. Nurkują. Głęboko.
W ciągu dnia spędzają ponad 200 metrów (656 stóp) pod powierzchnią. W nocy wychodzą na żer. Potem znowu opadają.
Jest to sprzeczne ze starymi zasadami.
Dlaczego owady nie żyją w głębinach oceanu?
Kiedyś uważaliśmy, że presja jest barierą nie do pokonania. Logika była niepodważalna: worki powietrzne są ściśnięte, płuca zawodzą, następuje implozja.
Jednak Philip Matthews z Uniwersytetu Kolumbii Brytyjskiej postanowił przyjrzeć się temu zagadnieniu bardziej szczegółowo.
„Gaz w worku powietrznym nie znajduje się pod ciśnieniem… To rodzi pytanie: jak głęboko mogą zanurzyć się te owady, zanim ich wydzieliny nie będą mogły rozszerzyć się pod wpływem ciśnienia zewnętrznego?”
Matthews i jego zespół chcieli poznać wytrzymałość na rozciąganie. Za pomocą sonaru śledzili larwy w jeziorze Malawi. Obserwowali, jak nurkują. Następnie umieścili je w komorach ciśnieniowych.
I zaczęli zwiększać ciśnienie.
Jak larwy komarów kontrolują pływalność
Sekret nie leży w mięśniach, ale w chemii.
Wewnątrz larw komara Chaoborus znajdują się dwie pary worków powietrznych. To nie są twarde skorupy. Są elastyczne. Ściany pokryte są substancją zwaną reseliną.
Reseline wydaje się być materiałem pasywnym. W świecie owadów często nazywa się ją „gumą”. Elastyczny. Trwały. Ale tutaj działa aktywnie.
Larwy zmieniają poziom pH ścianek worków. Kwaśne środowisko? Alkaliczny? To zmienia głośność. Torba napełnia się lub kurczy. Jest to specjalny system „chemiczno-mechaniczny”.
Pomyśl o tym jak o miechu biologicznym.
„Dostosowując pH ścian worków powietrznych, powodują ich rozszerzanie” – mówi Matthews w Popular Science.
Dzięki temu larwy mogą kontrolować swoją pływalność. Toną i pływają. Nie są potrzebne żadne płetwy.
Czy worki powietrzne owadów są w stanie wytrzymać duży nacisk?
W tym miejscu liczby stają się dziwne.
Larwy regularnie nurkują na głębokość 200 metrów. Ale jaki jest ich limit?
Naukowcy to przetestowali. Poddawane są działaniu ciśnienia odpowiadającego głębokości ponad 400 metrów (1213 stóp).
Nie umarli.
Poduszki powietrzne przetrwały. Reselin nie zawiódł. Larwy wytrzymały presję znacznie większą niż wymagana w codziennym życiu.
To zmienia wszystko.
Jakie czynniki uniemożliwiają owadom przedostawanie się do otwartych wód?
Jeśli problemem nie jest ciśnienie, to co nim jest?
Badanie sugeruje, że stara wymówka jest nieprawidłowa. Owady mogą wytrzymać ściskanie. Ich ciała są do tego przystosowane.
Dlaczego więc na Atlantyku nie ma komarów?
Odpowiedź może być inna. Zasolenie? Żywność? Drapieżniki? Nie wiadomo jeszcze. Ale bariera fizyczna została usunięta.
Jest jednak inny aspekt tej sprawy.
Całkiem inaczej widzi to Evan McKenzie, absolwent i współautor badania. Widzi nie tylko błąd, ale arcydzieło inżynierii.
„Reselin… generuje własną siłę… zmieniając kształt i objętość” – mówi McKenzie.
Nie chodzi tylko o błędy. Chodzi o materiały.
Naukowcy mogą teraz postrzegać rezelinę jako substancję dynamiczną. Coś, co zmienia się pod wpływem reakcji chemicznych. Programowalna miękka robotyka. Urządzenia medyczne. Czujniki
Owad przeżywa na głębokości. Materiał wytrzymuje testy na naszych liniach produkcyjnych.
Myśleliśmy, że wiemy, dlaczego owady unikają oceanu. Myliliśmy się. A przynajmniej pominęli główny punkt. Ciśnienie ich nie zabija.
Dzięki temu są elastyczne.
