Będąc dość małymi, owady radzą sobie z granicą powietrze-woda znacznie inaczej niż większe zwierzęta. Napięcie powierzchniowe pozwala na przykład ślizgaczom jeździć na łyżwach po wodach stojących. Ale nowe badania ujawniają coś jeszcze dziwniejszego: niektóre owady wędrują wzdłuż tej granicy od spodu.
Żyjący w wodzie chrząszcz może zataczać się do góry nogami po spodniej stronie powierzchni wody. To tak, jakby woda była solidną taflą szkła, donoszą naukowcy 28 czerwca w Etologii. Ich raport jest pierwszym szczegółowym raportem poruszającego się w ten sposób chrząszcza (co potrafi zrobić tylko kilka innych gatunków).
John Gould jest biologiem behawioralnym. Pracuje na Uniwersytecie Newcastle w Callaghan w Australii. Nigdy nie wyruszył na poszukiwanie chrząszczy w górach Watagan. Pewnej nocy po prostu szukał kijanek w naturalnych sadzawkach. W jednym basenie zauważył czarny przedmiot mniejszy niż mały paznokieć.
„Na początku po prostu zakładałem, że to musiał być robak, który wpadł do wody i pływał po powierzchni” — wspomina Gould. Potem zdał sobie sprawę, że „robak był do góry nogami – i pod powierzchnią wody”.
Gould szybko sfilmował scenę. Gdy to zrobił, chrząszcz – później zidentyfikowany jako chrząszcz padlinożerny – szedł po spodniej stronie powierzchni wody. Zrobił to tak samo, jak na płaskiej, solidnej powierzchni. Od czasu do czasu odpoczywał. Czasami zmieniał kierunek.
Później Gould wspomniał o tym spotkaniu Jose Valdezowi. Ekolog przyrody Valdez pracuje w Niemieckim Centrum Integracyjnych Badań Bioróżnorodności w Lipsku. Uważał, że obserwacje Goulda były interesujące. Ale nie był nimi zdziwiony. W końcu Valdez widział owady chodzące prosto po dnie akwenu.
W rzeczywistości, wspomina Valdez, „Nie rozumiałem w pełni tego, co Gould opisywał, dopóki nie pokazał mi wideo”. Dopiero wtedy zobaczył, jak chrząszcz chodzi do góry nogami po spodniej stronie powierzchni wody. W tym momencie mówi: „Byłem na podłodze!”
Rzadko wspominany wyczyn
Przeszukując raporty naukowe, obaj odkryli, że niektóre ślimaki mogą poruszać się pod powierzchnią wody. Zrobili to, ślizgając się po warstwie śluzu. Ale było tylko kilka przelotnych wzmianek o robieniu tego przez chrząszcze. A pochodzą z dokumentów napisanych kilkadziesiąt lat temu.
To luka publikacyjna, która zaskoczyła Martina Fikáčka. Jest entomologiem na Narodowym Uniwersytecie Sun Yat-sen w Kaohsiung na Tajwanie. Zdolność chrząszczy do poruszania się po dnie powierzchni wody jest znana specjalistom od chrząszczy wodnych. W rzeczywistości, zauważa, wykorzystuje się to podczas zbierania chrząszczy. Naukowcy zaniepokoją dno stawu. Chrząszcze reagują, wynurzając się na powierzchnię. Tam skaczą do góry nogami, zauważa. Jednak nikt nie przyjrzał się dokładnie temu zjawisku, przyznaje.
„To naprawdę fajne, że ktoś zaczął myśleć o tym jak to robią chrząszcze”, mówi Fikáček. „Zawsze to widzimy. I nawet o tym nie myśleliśmy”.
Gould i Valdez sądzą, że te chrząszcze mogą wykorzystać swoje supermoce do chodzenia po wodzie, aby trzymać się z dala od drapieżników z zasadzki, które mogą czaić się na dnie tych basenów. Jak owad radzi sobie z tym wyczynem, pozostaje nieznane. Ale ci naukowcy mają pomysł.
Polowanie na wyjaśnienie
Nagranie Goulda pokazało pęcherzyk powietrza uwięziony wzdłuż odwróconego brzucha stworzenia. On i Valdez sądzą teraz, że siła wyporu bańki może odwracać i przygniatać chrząszcza do spodu powierzchni wody. To może pozwolić owadowi na każdym kroku wywierać nacisk na granicę woda-powietrze. To może również wyjaśniać maleńkie wzgórza wody, które Gould zaobserwował, wyrastające z nóg żuka.
Chrząszcz może rzeczywiście odpychać się od wody, jak opisują naukowcy, mówi Tom Weihmann. Jest fizjologiem ruchu na Uniwersytecie w Kolonii w Niemczech. Ale to oznaczałoby, że łapy chrząszcza przyciąga woda. Kontrastowałoby to z jego wodoodpornym korpusem. „Byłoby to naprawdę interesujące”, mówi teraz, „wiedzieć, które części zwierząt są wodoodporne, a które nie”. Chciałby też wiedzieć o anatomii ich stóp.
Przyszłe badania mogą ujawnić, czy chrząszcze mogą przejść na przeciwną stronę granicy woda-powietrze, całkowicie opuszczając wodę. Dodatkowe badania nad fizyką umiejętności chodzenia po wodzie chrząszcza do góry nogami mogą również zainspirować postęp w robotyce. Niektóre roboty wykonują już ruchy naśladowców.
Jak mówi Gould, te odkrycia pokazują, jak często ignorujemy lub pomijamy niesamowite rzeczy, które małe zwierzątka robią na co dzień. „Opisywanie historii naturalnej małych jest tak samo ważne, jak opisywanie historii naturalnej każdego dużego ssaka lub ptaka”.
