Біологи виявили у “снігових” комарів унікальну для живої природи здатність відривати власні кінцівки, рідина в яких починає замерзати. Це не дозволяє кристалізації поширитися по всьому тілу і рятує комах від загибелі.
Самка хіонеї на снігу / ©Juha Kuosmanen, Wikimedia Commons
Льодовники, або хіонеї (Chionea) — унікальні безкрилі комарі, що зберігають активність навіть в зимовий час. Їх можна зустріти в помірних широтах по всій Північній півкулі, часто прямо на снігу. Така здатність переживати низькі температури вкрай незвичайна для комах. Один із секретів цієї стійкості виявили вчені з Вашингтонського університету, стаття яких представлена в онлайн-бібліотеці препринтів bioRxiv.
Джон Татхілл (John TUTHILL) і його колеги показали, що хіонеї можуть переносити зниження температури тіла до мінус семи градусів. Гемолімфа в ньому залишається рідкою, а небезпечна кристалізація, що веде до руйнування тканин, починається при більш низькій температурі. При цьому стартує вона, звичайно, з кінцівок, і тоді комаха може застосовувати досить незвичайну тактику, відриваючи відповідну кінцівку, щоб не дати кристалізації поширитися по всьому тілу.
Дотепер ця тактика вислизала від уваги біологів, оскільки льодовники досить примхливі до умов життя, їх вкрай непросто вирощувати і досліджувати в лабораторії. Тому Татілл і його співавтори проводили спостереження в польових умовах, в горах штату Вашингтон. За допомогою тепловізора вчені відстежили температури в цілому 77 хіоней, причому у чималого числа з них кінцівки були відірвані.
Безпосередньо перед цим актом самоушкодження тепловізор фіксував в ніжках різкий температурний стрибок, який свідчить про початок процесу кристалізації гемолімфи. Мабуть, саме на це реагують комахи, швидко наважуючись на самостійну ампутацію: кінцівку, примерзла через замерзання до опори, відривається внаслідок швидкого руху тіла. Все відбувається менш ніж за секунду, не дозволяючи кристалам проникнути далеко в тіло і привести до фатального результату.
Автори статті відзначили, що біологам відомо чимало видів тварин, які нерідко втрачають кінцівки (або хвіст) при нападі хижака або суперника або навіть намагаючись вивільнитися зі смертельної пастки: ящірки, павуки, краби і так далі. Однак самоампутація кінцівки для порятунку від замерзання, яку практикують хіонеї, – поки що єдиний подібний приклад.