Муравьям сахары справляться с небывалой жарой помогает серебристое покрытие

Муравьям сахары справляться с небывалой жарой помогает серебристое покрытие

Быть может, открытие приведёт к разработке новых материалов, каковые будут отражать солнечный свет и повторно излучать тепло подобно серебряным муравьям

Внешний вид сахарских серебряных муравьёв (Cataglyphis bombycina), обитающих в засушливой пустыне, заинтересовал Наньфаня Юя (Nanfang Yu) из Колумбийского университета в Нью-Йорке. В то время, когда он в первый раз заметил этих насекомых в песках, то поразмыслил, что перед ним капельки ртути.

Он и его команда совершили изучение, на протяжении которого узнали, что эти маленькие (около 10 миллиметров) муравьи реализовывают терморегуляцию благодаря серебристым волоскам на боках и спине. Они отражают солидную часть падающего на муравьёв света, пишет М. Паймакова (www.vesti.ru) ссылаясь на статью в Science.

Насекомые эти, как выяснилось, владеют целым рядом природных приспособлений, каковые оказывают помощь им выживать в пустыне: у них долгие конечности и в их организме присутствуют белки теплового шока. На протяжении перерывов в охоте насекомые поднимаются на растительность и камни над горячим песком, дабы добраться до более прохладного места.

Но самую ответственную работу делают как раз волоски: серебристый внешний вид муравьёв обусловлен неповторимой трёхгранной формой их волосков, она же содействует отражению видимого и ближнего инфракрасного света. Инфракрасные волны средней длины, со своей стороны, переизлучаются, избыток тепла уходит, и тело муравья действенно охлаждается.

Моделирование команды Юя продемонстрировало, что микронная толщина волосков даёт насекомым дополнительную теплоизоляцию. Волоски по размеру практически совпадают с длиной волны солнечных лучей, вследствие этого они отражаются от граней.

Но волоски значительно меньше, чем инфракрасные волны света средней длины волны, другими словами для них они образуют матовую поверхность, которая может светиться и излучать свет, но не отражать его.

«Животные эволюционировали и развили различные стратегии для использования и восприятия электромагнитных волн, — растолковывает Юй. — Так, глаза глубоководной рыбы разрешают ей маневрировать и охотиться в чёрных волнах, бабочки создают цвета из наноструктур собственных крыльев, светляки применяют всполохи света для общения. Органы животных часто развиваются для восприятия либо контроля электромагнитных волн и довольно часто превосходят подобные рукотворные устройства как в сложности, так и в эффективности».

Дабы подтвердить, что волоски являются главным элементом термозащиты, учёные поймали пара особей муравьёв и «обрили» их, а после этого подвергли действию тёплой ксеноновой холодной пластины и лампы, каковые моделировали солнце и небо.

У муравьёв, чьё тело осталось покрыто волосами, температура была на 5—10 градусов ниже, нежели у «обритых» собратьев. А это значительная отличие для раскалённой добела Сахары.

Так, сахарские серебряные муравьи показали учёным новый способ приспособления к экстремальным условиям. Эти насекомые живут в одной из самых тёплых пустынь на Земле, где температура песчаной поверхности может быть около 70 градусов Цельсия.

Наряду с этим, дабы выжить, муравьям нужно поддерживать температуру собственного тела ниже критических 53,6 градуса.

Кроме этого учёные нашли ещё одну уловку муравьёв: насекомые покрыты волосками сверху и с боков, но не снизу. В том месте волоски бы поглощали тепло (то же самое инфракрасное излучение), исходящее от тёплого песка.

Как узнали энтомологи, сахарские серебряные муравьи довольно часто выходят на охоту в жару, в то время, когда животные и другие насекомые (к примеру, ящерицы) скрываются в укрытие. Так что ещё одно преимущество термической суперспособности — искать пищу без хищников и конкурентов, поскольку сейчас они отсиживаются в тени.

Представители вида Cataglyphis bombycina питаются трупами менее удачливых насекомых и членистоногими. Но им приходится функционировать скоро— муравьи скоро умирают, в случае если их температура тела поднимается выше 53,6 градуса.

По окончании того, как серебряные муравьи покидают собственные гнёзда, у них имеется приблизительно 10 мин. на то, дабы покушать: затем при полном полуденном солнце они рискуют перегреться.

Авторы изучения сохраняют надежду, что их открытие приведёт к разработке новых материалов, каковые будут отражать солнечный свет и повторно излучать тепло подобно серебряным муравьям. Такие покрытия на крышах сохранят мороз в помещении в жаркий сутки либо окажут помощь повысить эффективность солнечных батарей за счёт переизлучения.

Адаптация муравьёв похожа кроме этого на особенности термостойкой поверхности, и исследователи рассчитывают, определив побольше об этом виде, взять новые материалы для того чтобы рода.

Команда Юя планирует в скором будущем воссоздать волоски синтетически, чтобы выяснить, возможно ли их применить для самоохлаждения поверхностей и других нужных приложений. Кроме этого в замыслах команды — изучение вторых организмов и животных, живущих в экстремальных условиях.

На заставке фото с сайта upload.wikimedia.org

Серебристые муравьи (муравьи-бегунки), переносят по–настоящему адскую жару


Вы прочитали статью, но не прочитали журнал…

Читайте также: