Личинки мухи Chaoborus edulis, обитающие в африканском озере Малави, способны выживать на глубине свыше 200 метров. Это открытие, описанное в журнале Science, ставит под сомнение устоявшуюся теорию о том, почему насекомые так и не смогли колонизировать глубины океана.
Долгое время считалось, что дыхательная система насекомых, наполненная воздухом, не выдержит высокого давления воды и просто схлопнется. Однако личинки Chaoborus edulis нашли способ обойти это ограничение. Их воздушные мешки служат в основном не для дыхания, а для контроля плавучести. Кислород же они получают напрямую через покровы тела.
Секрет устойчивости к давлению – в особом белке рези́лине, которым в несколько слоёв укреплены стенки воздушных мешков. Под давлением мешки сжимаются, но становятся жёстче и не разрушаются, работая как пружина. Лабораторные тесты показали, что эти структуры выдерживают давление, соответствующее глубине почти 400 метров, – это вдвое больше, чем глубина их обычных погружений.
Такая адаптация позволяет личинкам вести скрытный образ жизни. Днём они опускаются в глубокие, почти лишённые кислорода слои воды, чтобы спрятаться от рыб, а ночью поднимаются к поверхности для кормления. В бескислородной среде они временно переключаются на анаэробное дыхание – процесс получения энергии, который немногие животные могут поддерживать длительное время.
Исследователи полагают, что физиологические ограничения не были главной причиной, по которой насекомые не освоили открытый океан. Сравнив Chaoborus edulis с родственными видами из более мелких озёр, учёные обнаружили, что свойства их воздушных мешков меняются в зависимости от глубины обитания, что указывает на постепенную эволюционную адаптацию. Теперь биологи считают, что искать причины отсутствия насекомых в океане нужно в сфере экологии, а не физиологии.
