Вчені встановили, що допомагає комарам уникнути смерті під час дощу

Надшвидкісна відеозйомка допомогла вченим з'ясувати, що комарі легко переносять зіткнення з краплями дощу завдяки вкрай малій масі тіла і надміцній хітиновій броні.

Про це йдеться в статті, опублікованій в журналі Proceedings of the National Academy of Sciences.

Комахи є найпоширенішою і численною групою багатоклітинних живих істот на нашій планеті. Багато хто з них вміє добре літати і використовує свої крила для переміщення на дуже значні відстані - до 20-30 кілометрів на день. Незважаючи на їх мікроскопічні розміри, комахи не відчувають труднощів з польотом під час дощу, сильного вітру та інших видів негоди.

Група біологів під керівництвом Дейвіда Ху із Інституту технологій штату Джорджія в місті Атланта (США) розкрила секрет невразливості комарів перед ударами дощу, простеживши за зіткненням комахи з краплею води за допомогою високошвидкісної відеокамери, що знімає комара зі швидкістю чотири тисячі кадрів в секунду.

Ху і його колеги спорудили клітку з прозорої сітки і поставили на її вершину спеціальний пристрій, що виробляє мікроскопічні краплі води, ідентичні за розмірами і швидкістю польоту краплів дощу. У неї вчені посадили малярійного комара з роду Anopheles і почали спостерігати за поведінкою комахи і його реакцією на зіткнення з краплями.

Високошвидкісна зйомка показала, що "дощ" практично не впливав на політ комара - його тіло проходило крізь краплі, не взаємодіючи з ними. Така поведінка комахи спантеличила вчених - за їхніми словами, зіткнення краплі і комара у співвідношенні маси можна порівняти з наїздом автобуса на людину, проте тіло комахи практично не помічало цих зіткнень.

Вчені припустили, що незвичайна стійкість комарів пов'язана з вкрай малою масою тіла комахи. Вони перевірили це припущення за допомогою набору муляжів-кульок комарів з пінопласту з різною масою, щільністю і розмірами.

Біологи помістили муляжі в спеціальний пристрій, який підтримував кульку в повітрі доти, поки він не стикався з краплею води. Це дозволило точно імітувати те, що відбувається при польоті комара під час дощу, і порівняти результати двох експериментів.

Експеримент показав, що шматочок пінопласту з "комариною" масою і розмірами уповільнює краплю дощу лише на 10%. Іншими словами, крапля витрачає лише невелику частку своєї енергії на зіткнення з тілом комара. За словами вчених, такий удар зіставимо із зіткненням комара з невеликою пір'їнкою, і ніяк не загрожує здоров'ю комахи.

Більш великі комахи - зокрема, бабки з масою близько грама, не володіють таким захистом від ударів крапель. В цьому випадку тіло бабки поглине до 90% енергії краплі. Це сильно обмежує свободу маневрів і швидкість польоту бабок під час дощу.

Вчені вважають, що їх досліди можуть допомогти інженерам і фізикам розробити мікроскопічні літальні апарати і роботів, стійких до ударів стихії.