Новое исследование, опубликованное в журнале Scientific Reports, рассматривает два вида крошечных морских клопов-водомерок, Halobates hayanus и Halobates germanus, для улучшения водоотталкивающих материалов. Исследователи обнаружили, что ключ к способности существовать на поверхности океана находится в восковом покрытии и крошечных волосках животного.
«Наше междисциплинарное исследование – первое в своем роде исследование двух видов морских клопов, обитающего в океане Halobates germanus и прибрежного родственника H. hayanus», – сказал Гаури Махадик, автор исследования. «Мы хотели понять, как эти насекомые эволюционировали, чтобы выжить в суровых морских условиях, где другие не смогли».
В океане морским клопам есть с чем столкнуться: от падающих волн до суровых погодных систем, хищных рыб и птиц, а также ультрафиолетового излучения солнца. Чтобы пережить такое множество нападений, эти животные приспособили специальный анатомический аппарат, чтобы выжить в океанской жизни. Чтобы узнать больше, команда взяла два вида морских клопов-водомерок из рода Галобатесы из Красного моря и прибрежных лагун мангрового дерева для наблюдений в лаборатории.
Команда использовала оборудование для визуализации с высоким разрешением, включая сверхбыструю видеографию и электронную микроскопию, чтобы ближе рассмотреть волосы на теле насекомого. Они обнаружили, что форма, длина и диаметр волосков варьировались по всему телу. Морские клопы также, по-видимому, выделяли гидрофобное (водоотталкивающее) воскообразное вещество, которое они использовали для ухода за специализированными волосами, предотвращающие захват воды.
«Крошечные волоски имеют форму клюшек для гольфа и плотно упакованы, чтобы предотвратить попадание воды между ними. Этот волосатый слой, если насекомое случайно погружено, заключает его в воздушный пузырь, помогая ему быстро дышать и всплывать на поверхность», – сказала соавторка Ланна Ченг из института океанографии Скриппса при университете Калифорнии, Сан – Диего.
Исследователи обнаружили, что насекомые, по сути, выходили за пределы шага по воде и вместо этого были ближе к зависанию в воздухе. Это было выявлено, когда тщательная проверка показала, что в состоянии покоя менее 5 процентов общей поверхности ног морских клопов находится в контакте с водой. Видеозапись также показала, как капли дождя в основном стекали с гидрофобных волосков насекомых и тех, которые не были сброшены, когда морские клопы прыгали и даже совершали сальто, чтобы высохнуть.
При взлете с поверхности воды Halobates germanus набирал ускорение со скоростью около 400 м / с2, что более чем в 100 раз превышает скорость Усэйна Болта, который разгоняется до 3 м / с2. В защиту Болта этому быстрому подвигу способствуют крошечные размеры насекомого, а также то, как он использует воду немного как батут, отскакивая от поверхности.
Воск, который облегчает эту океаническую гимнастику, – это то, что больше всего волнует ученых-материаловедов, надеющихся использовать его свойства для технологий жидких репеллентов, хотя считается, что структуры волос насекомого могут также влиять на дизайн материалов для дальнейшего развития «водостойких» технологий. Исследователи в настоящее время сосредоточены на волосах Halobates, которые имеют грибовидную форму, чтобы внедрять более экологичные и более дешевые технологии для уменьшения сопротивления объектов, движущихся через жидкость.
DOI: 10.1038/s41598-020-64563-7
Средняя переносимая доза арахиса увеличилась в 100 раз за время испытания. Первое клиническое испытание, в… Читать далее
Ученые разработали новое перспективное соединение, которое может изменить методы лечения таких заболеваний, как шизофрения, используя… Читать далее
В 2022 году группа болгарских ученых провела исследование, посвященное анализу биологически активных добавок (БАД), предназначенных… Читать далее
Российские пропагандисты удвоили объем дезинформации за счет использования искусственного интеллекта, сохранив при этом убедительную силу… Читать далее
Два года назад вышла статья на нашем сайте про исследование, которое показало, что "КБД не… Читать далее
Большая птица-лира, или обыкновенный лирохвост (Menura novaehollandiae) - вид , который переворачивает всю лесную подстилку примерно… Читать далее