Насекомые выживают на глубине 400 метров под водой, бросая вызов законам физики

Принято считать, что насекомые правят сушей и пресными водами, но панически избегают открытого океана. Долгое время наука объясняла этот феномен физикой: колоссальное давление на глубине должно было бы мгновенно схлопнуть хрупкие дыхательные системы членистоногих, превратив их тела в вакуумные упаковки. Однако обитатели африканского озера Малави решили опровергнуть учебники биологии.

Насекомые выживают на глубине 400 метров под водой, бросая вызов законам физики

Речь идет о личинках озерных мух Chaoborus edulis. Эти создания ежедневно совершают вертикальную миграцию – днем они покоятся на глубине свыше 200 метров в полной темноте, а ночью поднимаются к поверхности для кормежки. Секрет их выживания кроется в уникальной модификации трахейной системы. Вместо обычных трубочек у них развились две пары эластичных воздушных мешков.

Филип Мэтьюз из Университета Британской Колумбии поясняет суть инновации природы:

«Эти мешочки работают не за счет внутреннего давления газа, которое снаружи уравновешивалось бы водой. Личинка управляет ими через pH стенок. Это чистая химико-механика».

Чтобы проверить предел прочности этой схемы, исследователи подвергли насекомых экстремальным тестам в барокамерах. Результаты поразили даже скептиков. Воздушные капсулы личинок, содержащие уникальный белок резилин, сохраняли структурную целостность при давлении, соответствующем погружению на 400 метров. Это втрое превышает глубины естественного обитания вида.

Эван Маккензи, соавтор работы, опубликованной в журнале Science, видит здесь прорыв для инженерии:

«Резилин всегда считали просто гибким клеем экзоскелета. Мы обнаружили, что он способен генерировать механическую силу, меняя объем под воздействием химии».

Теперь биологи ищут новые причины отсутствия насекомых в океане, а материаловеды пытаются синтезировать искусственный аналог мышечного резилина.

Читайте также

Владение смартфоном снижает навыки чтения у детей 3–6 классов – исследование UCLA

Владение смартфоном снижает навыки чтения у детей 3–6 классов – исследование UCLA

Следы возрастом 1,43 млн лет у озера Туркана рассказали о предках человека ростом 180 см

Следы возрастом 1,43 млн лет у озера Туркана рассказали о предках человека ростом 180 см

Китайские ученые создали сверхпрочный сплав, выдерживающий нагрев до 2400 °C

Китайские ученые создали сверхпрочный сплав, выдерживающий нагрев до 2400 °C

Медицинские технологии, в которые почти невозможно поверить

Медицинские технологии, в которые почти невозможно поверить

Траектория старения: в ННГУ научились прогнозировать возрастные изменения у конкретного человека

Траектория старения: в ННГУ научились прогнозировать возрастные изменения у конкретного человека

Ученые МИСИС создали наночастицы с защитой от перегрева для терапии рака

Ученые МИСИС создали наночастицы с защитой от перегрева для терапии рака

Физики раскрыли загадку «лишнего» гамма-излучения атомных ядер, над которой бились десятилетиями

Физики раскрыли загадку «лишнего» гамма-излучения атомных ядер, над которой бились десятилетиями

Ученые выяснили, что многолетние финансовые трудности могут ускорять старение мозга

Ученые выяснили, что многолетние финансовые трудности могут ускорять старение мозга

Рождение GEO: как бренды платят миллионы, чтобы их советовал ИИ

Рождение GEO: как бренды платят миллионы, чтобы их советовал ИИ

Робот МФТИ установил рекорд сборки головоломки «мегаминкс» за 9,6 секунды

Робот МФТИ установил рекорд сборки головоломки «мегаминкс» за 9,6 секунды

Бензин как лотерея: станут ли гибриды и электромобили популярным выбором россиян?

Бензин как лотерея: станут ли гибриды и электромобили популярным выбором россиян?

7 удивительных фактов о черных дырах, которые меняют наше представление о Вселенной

7 удивительных фактов о черных дырах, которые меняют наше представление о Вселенной

22-тонный КАМАЗ-1010 «обманывает» законы физики в карельских лесах

22-тонный КАМАЗ-1010 «обманывает» законы физики в карельских лесах

ChatGPT заблокировал запросы на имитацию стиля известных писателей

ChatGPT заблокировал запросы на имитацию стиля известных писателей

Ученые предложили новый способ искать разумную жизнь во Вселенной — без поиска технологий

Ученые предложили новый способ искать разумную жизнь во Вселенной — без поиска технологий

«Умный пластырь» определяет сахар в крови через пот за пять секунд

«Умный пластырь» определяет сахар в крови через пот за пять секунд