Перейти к содержанию

Ученые объяснили, как насекомые дышат под водой

Сoтни рaзнoвиднoстeй нaсeкoмыx, бoльшую чaсть врeмeни прoвoдят пoд вoдoй, гдe дoбычa бoлee мнoгoчислeннa и рaзнooбрaзнa. Учeныe мaссaчусeтскoгo тexнoлoгичeскoгo институтa (Massachusetts Institute of Technology, MIT) тeпeрь точно знаю, как эти насекомые дышать под водой.

Погружаясь под воду, насекомое захватывает собой тонкий слой воздуха на свое тело, используя водоотталкивающие хитиновым панцирем. Это воздушный пузырь не просто источник кислорода насекомое, он также позволяет поглощать кислород непосредственно из окружающей воды.

«Некоторые насекомые приспособились к жизни под водой, используя этот пузырь, как внешнее легко»,- сказал Джон Буш (John Bush) — адъюнкт-профессор прикладной математики, соавтор недавнего исследования.

По данным исследования, из-за пузырьков воздуха насекомые могут не только оставаться под водой неопределенно долгое время, но и нырять на глубину до 30 метров. Некоторые разновидности насекомых, например, воды-жуки Neoplea striola, происходит под водой всю зиму.

Это явление впервые произошло много лет назад, но ученые из Массачусетского технологического института были первыми, кто смог вычислить максимальной глубины погружения, и описать, как пузыри остаются нетронутыми, если погружен в такие глубины, где давление может их сломать.

Стабильность воздушного пузыря связано с отталкивающими воду волосками верхней части живота. Волосы с восковым налетом панциря, наводнения препятствуют воды крошечные вентиляционные живота.

Расстояние волоски критически важно: если волосы ближе к друг другу, тем выше механическая стабильность и тем больше давление пузырь может выдержать до разрушения. Тем не менее, механическая стабильность пузырь должен быть оплачен. Если волосы слишком близко друг к другу, уменьшается площадь, необходимую для дыхания.

Ученые разработали математическую модель, которая учитывает эти факторы и позволяет им предсказать число возможных глубин погружения. Они обнаружили, что там не только самая большая глубина, на которой после того, как пузырь разрушается, но минимальная глубина, из которых пузырь не в состоянии гарантировать дыхательных путей, потребности насекомых.

Ученые обнаружили, что насекомые могут нырять на глубину до 30 метров. Но они редко могут нырять глубже, чем на пару метров из-за экологических факторов, таких как количество солнечного света, наличие добычи и присутствие хищников.

Исследование натолкнуло других исследователей, идея разработки подобной системы внешнего легкой степени возможного использования людьми. Правда, площадь, необходимая для поддержки дыхания одного человека, было бы около 100 квадратных метров, что крайне непрактично. Но есть и другие области технологического применения. Например, такое устройство может обеспечить кислород, который топливными элементами, чтобы привести в действие небольшие автономные подводные транспортные средства. Самые популярные новости информеры говорят о главной новости дня.

Оригинальное (англ. языке): sciencedaily

українська версія: Вчені пояснили, як комахи дихають під водой