Устойчивые к давлению воздушные мешки позволяют личинкам подёнок погружаться на глубину в сотни метров и ставят под сомнение давнюю теорию об океанических насекомых.

Каждый день миллиарды личинок подёнок исчезают в бедных кислородом глубинах озера Малави, выдерживая давление, которое, как считалось ранее, способно разрушить дыхательную систему насекомого. Их необычная способность ставит под сомнение давнее объяснение того, почему насекомые отсутствуют в открытом океане.

Личинки (Chaoborus edulis) совершают сложную ежедневную миграцию в восточноафриканском озере. При дневном свете они опускаются более чем на 200 метров в «мёртвую зону», где мало кислорода, чтобы избежать встречи с хищниками. С наступлением темноты они возвращаются к поверхности, чтобы подкрепиться, по пути проходя мимо больших групп ожидающих их рыб. 

Воздушные мешки контролируют ежедневное погружение

Исследователи UBC доктор Дж. Филип Мэтьюз и Эван Маккензи разместили на дне озера гидролокатор, чтобы отслеживать ежедневные передвижения личинок.

Вскрытие показало, что личинки приспособили часть своей дыхательной системы в виде двух пар небольших воздушных мешков. Эти структуры работают как балластные цистерны, помогая насекомым контролировать подъем и погружение.

Исследователи также обнаружили резилин в стенках воздушных мешков. Изменяя pH стенок, личинки могут заставлять этот материал расширяться или сжиматься, изменяя объем мешков и регулируя их плавучесть.

Крошечные мешки выдерживают экстремальное давление

Чтобы проверить прочность воздушных мешков, исследователи поместили личинок в миниатюрные барокамеры и увеличивали давление до тех пор, пока структуры не разрушились.

Мешочки выдерживали условия, соответствующие глубине более 400 метров, что более чем в два раза превышает глубину, на которую обычно опускаются личинки.