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

Ученых шокировала змея, охотящаяся с помощью фальшивого паука на хвосте

Ученых шокировала змея, охотящаяся с помощью фальшивого паука на хвосте

Стартап Hylenr Technologies заявил об обнаружении 32 элементов после эксперимента с ядерным синтезом

Стартап Hylenr Technologies заявил об обнаружении 32 элементов после эксперимента с ядерным синтезом

ООН предупредила: глобальное потепление вскоре превысит критический порог в 1,5 °C

ООН предупредила: глобальное потепление вскоре превысит критический порог в 1,5 °C

Фотон от мощнейшего космического взрыва мог указать на нарушение законов Эйнштейна

Фотон от мощнейшего космического взрыва мог указать на нарушение законов Эйнштейна

Глубоководная рыба умеет ходить по дну задом наперед

Глубоководная рыба умеет ходить по дну задом наперед

Археологи раскрыли истинные причины каннибализма в неолитической Европе

Археологи раскрыли истинные причины каннибализма в неолитической Европе

Ученые выяснили, почему воспоминания не исчезают даже при потере связей в мозге

Ученые выяснили, почему воспоминания не исчезают даже при потере связей в мозге

ИИ OpenAI заявил о решении одной из семи задач тысячелетия

ИИ OpenAI заявил о решении одной из семи задач тысячелетия

15 технологий древности, которыми человечество пользуется до сих пор

15 технологий древности, которыми человечество пользуется до сих пор

Состоялся запуск новейшего космического телескопа NASA

Состоялся запуск новейшего космического телескопа NASA

Семь самых больших машин в истории: гиганты весом в тысячи тонн и длиной в километры

Семь самых больших машин в истории: гиганты весом в тысячи тонн и длиной в километры

Те самые редкоземельные металлы: что в них редкого и зачем они вообще нужны

Те самые редкоземельные металлы: что в них редкого и зачем они вообще нужны

Два частных спутника сблизились на расстояние всего 200 метров на орбите

Два частных спутника сблизились на расстояние всего 200 метров на орбите

В США создали квантовый датчик, потребляющий всего 5 милливатт

В США создали квантовый датчик, потребляющий всего 5 милливатт

Солнце могло поглотить суперземлю в несколько раз массивнее Земли

Солнце могло поглотить суперземлю в несколько раз массивнее Земли

Открыт новый вид льда, способный объяснить тайны Нептуна и Урана

Открыт новый вид льда, способный объяснить тайны Нептуна и Урана