Мухи-аквалангисты⁠⁠

Чтобы не утонуть в сверхсоленом озере, мухи стали супергидрофобными

Марк Твен в своей полуавтобиографической повести «Налегке» среди прочего описывает каких-то мух, которых он видел на озере Моно в Калифорнии: «Есть еще мухи, похожие на наших комнатных мух... Их можно держать под водой сколько душе угодно – они не обижаются, напротив, гордятся этим. Когда их выпустишь, они выскакивают на поверхность сухие, как отчет бюро патентов, и удаляются столь невозмутимо, словно их нарочно обучили этому фокусу, дабы доставить человеку обогащающее ум развлечение». Хотя известно, что повесть «Налегке» местами представляет собой чистый вымысел, насчет мух-аквалангистов Марк Твен не соврал – такие действительно есть.

Мухи Ephydra hians любят жить около водоемов. И некоторые предпочитают довольно экстремальные места обитания, как например, очень соленые озера.

Озеро Моно – как раз для них: вода в нем в три раза соленее, чем в океане, чрезвычайно насыщена карбонатом натрия и тетраборатом натрия, который еще известен под названием буры.

Тетраборат натрия – довольно сильный детергент, его можно использовать как моющее средство. Соли натрия делают воду в озере чрезвычайно щелочной, так что на ощупь она кажется маслянистой.

Никаких более-менее крупных животных в Моно, естественно, нет, но зато в нем есть планктонные водоросли, бактерии и некоторые мелкие ракообразные. Для мух это идеальное место для кормежки: много еды и никаких хищников. Остается только решить задачу, как зайти в воду так, чтобы не утонуть.

Тело насекомых обычно покрыто короткими навощенными волосками, которые не смачиваются – так насекомое может оставаться сухим в дождь и в туман, и не бояться, что вода закроет дыхательные отверстия на теле. Но в озере Моно вода непростая. Как показали эксперименты, у обычных мух вода из озера легко проходит сквозь гидрофобную защиту: кутикула мух несет слабый положительный заряд, притягивающая отрицательные карбонатные ионы, которыми очень богато Моно – и вместе с отрицательными ионами к телу протискивается и вода.

Проще говоря, обычному насекомому утонуть в Моно намного проще, чем где-либо еще.

Но у этих есть своя хитрость. Мухи, ползающие под водой, носят на себе какое-то подобие скафандра, что-то вроде легкого воздушного костюма, которые покрывает все тело, кроме глаз. Все дело оказалось в том, что E. hians, во-первых, намного более волосатые, во-вторых, в их восках, которые покрывают волоски и кутикулу, содержится больше коротких углеводородов, которые лучше отталкивают карбонатную воду.

Если мух лишить их углеводородного покрытия, вода проникала к телу и вытесняла воздух, удерживаемый волосками – насекомые теряли свой воздушный акваланг.

Иными словами, E. hians стали супергидрофобными, чтобы не тонуть в суперсмачивающей воде, и стали они такими благодаря повышенной волосатости и особому химическому покрытию на теле. Возможно, хитрости мух-аквалангистов помогут в будущем создать новые материалы, которые будут оставаться сухими даже под водой.