Из-за глобального потепления многие виды насекомых вымирают — они теряют слишком много воды при высоких температурах. Но муравьи, судя по всему, умеют адаптироваться. Ученые разгадали их главный секрет — удивительный восковой плащ защищает их от обезвоживания. Исследование опубликовано в журнале Journal of the Royal Society Interface.
Восковой слой, состоящий из кутикулярных углеводородов , покрывает хитин и образует барьер, через который с трудом проникают молекулы воды. Чем выше его вязкость, тем более водонепроницаемым он становится.
Этот тонкий восковой слой также служит для общения — через него муравьи передают химические сигналы, распознают сородичей и распределяют задачи в колонии. Ученые из Университета Майнца (Германия) и Университета Париж-Сите впервые изучили не химический состав, а физические свойства этого слоя — в частности, его вязкость.
Исследователи подвергали муравьев разным температурам и наблюдали за изменениями воскового слоя. Оказалось, что он может менять свою вязкость в зависимости от условий. При повышении температуры воск становится более жидким (как оливковое масло), что помогает лучше передавать химические сигналы. Но если муравьи долго живут в жарких условиях, воск, наоборот, загустевает (как мед), чтобы эффективнее удерживать влагу.
«Это значит, что муравьи активно подстраивают свойства своего защитного слоя под окружающую среду», — объясняет доктор Флориан Менцель, один из авторов исследования.
Кроме того, исследователи изучили, как муравьи акклиматизируются к различным условиям. У муравьев, которых содержали при температуре 28 градусов по Цельсию, вязкость была такой же, как у слоя, полученного от муравьев, содержавшихся при 20 градусах по Цельсию.
«Такое сложное фазовое поведение очень интересно, — заключила Селина Хутмахер из Университета Майнца. — Именно поэтому восковой слой насекомых может служить как для предотвращения обезвоживания, так и для коммуникации, хотя эти две функции требуют диаметрально противоположных условий».
Исследование не только раскрывает новые грани удивительного мира насекомых, но и подсказывает ученым направления для создания биомиметических материалов будущего — таких же универсальных и адаптивных, как восковой покров муравьев.
Сколько лет живут муравьи Сверхинвазивные термиты могут распространиться из Флориды по всему миру
Читайте «Мою Планету» в Telegram