Jak jsou potápěčské mušky v Mono Lake suché

Zblízka alkalické mouchy

Pokud jste někdy navštívili kalifornské Mono Lake, mělké jezero, které je třikrát slanější než oceán, možná jste viděli mouchy, jak se plazí do jezera, aby se z něj vyjelo dokonale suché – aniž byste se museli potřást, a to i trochu.

Jak tedy tyto mušky zůstanou tak suché po jejich slaném ponoření?

Podle astudy zveřejněné ve Sborníku Národní akademie věd, to má co do činění s vlasy, voskem a bublinami.

Nehostinné jezero

Jižní Tufa u jezera Mono

Jezero Mono, které je asi 13 km od národního parku Yosemite, není pro slabé srdce. Kromě slaného obsahu se Thelake plní boraxem a uhličitanem sodným, což je v podstatě prací prášek. Kombinace těchto složek dává Mono Lake kluzký a drsný pocit. To také znamená, že jezero je smrtelné pro mnoho organismů, včetně hmyzu. Koneckonců, hmyz namočí a váží se v bazénu, takže Mono Lake by měl být trestem smrti pro jeho domácí alkalické mušky (Ephydra hians).

Opak je však pravdou. Kromě toho, že se jedná o horké místo pro řasy, bakterie, slané krevetky a různé vodní drůbež, miluje muška také chov a krmení podél pobřeží tohoto obtížného prostředí. Zatímco ptáci rádi hodí na hojné mušky, muchy jedí řasy, a to jak larvy, tak jako dospělí. To je hodně pro mouchy, protože neexistují dravci, kterým by se měli vyhýbat, když jsou pod vodou. Až na to, že víte, že jsou pod vodou a neměli by se dostat na povrch.

Když se alkalické mušky ponoří do jezera, kolem nich se vytvoří vzduchová bublina, která jim dodá ochranu a kyslík. Mouchy jsou schopné klouzat po jezeře po dobu asi 15 minut, dosahující hloubky 25 stop. Jakmile jsou tam, mouchy mohou hodovat tolik, kolik chtějí, a dokonce si snášet vejce. Po dokončení vyskočí z vody, jsou dobře krmení a zcela suchí.

Takový čin by byl trestem smrti pro jakýkoli jiný hmyz. Nikdy by nebyli schopni přežít pod vodou, natož aby z ní unikli.

Nejlepší hydroizolace vůbec

Aby zjistili, jak se alkalické mušky mohly ponořit a uniknout, vědci v Caltechu nalepili jednotlivé mušky na wolframové tyče a namočili mouchy do vody, pomocí motoru zvedli a spustili je do nádrže. Vědci měřili množství síly, kterou mouchy vyvíjely při vstupu a výstupu z vody. Zjistili, že mouchy používají sílu až 18krát větší než je jejich tělesná hmotnost, aby vstoupily do vody, a uchopily povrch nohama. Když odcházejí, jsou mouchy v podstatě vytlačeny z vody.

Zjistit, že mouchy byly dost silné a odhodlané, pomohlo vědcům, ale také chtěli vědět, jak jezero ovlivnilo toto chování. Za tímto účelem ponořili více mušek do více nádrží, tentokrát smíchali pH roztoků a další sloučeniny. Uhličitan sodný se ukázal jako chemická látka, která utopí většinu jiného hmyzu vrstvením těl mušek (které nesou kladný náboj) záporně nabitými uhličitanovými ionty, v podstatě namočením všech mušek. Pokud to nebyly alkalické mušky.

Všechny mouchy mají na těle chloupky, které jim díky voskovému potahu pomáhají trochu odpuzovat vodu. Alkalické mouchy se liší od jejich bratranců a ještě bližších příbuzných v tom, že jsou výjimečně chlupaté a voskovité. Kombinace těchto dvou vylepšených vlastností způsobuje, že alkalické mušky jsou superhydrofobní. Mouchy rozdělí vodu kolem nich a srazí ty otravné negativně nabité uhličitanové ionty, které by utopily menší mušky a vytvořily tuto chladnou vzduchovou bublinu. Tato vzduchová bublina mimochodem nezakrývá oči mušek, takže mohou jasně vidět vodu, bez jakéhokoli zkreslení.

Vosk je pravděpodobně klíčem k celému triku. Když vědci odplavili vosk, alkalické mušky nebyly schopny zůstat suché ve vodách Mono Lake. Znát sloučeniny, které mouchy bývají tak hydrofobní, by mohlo být požehnáním k tomu, aby byly jiné věci odolné vůči vodě, včetně elektroniky a silnic..

CS.AskMeProject