W jaki sposób komary mogą przeżyć atak kropli wody?

Jak się okazuje, komary dzięki swojej wadze są w stanie przeżyć zderzenia z kroplami wody 50 razy cięższymi niż one same! Oznacza to, że deszcz nie stanowi dla nich przeszkody i wcale nie utrudnia ataku na człowieka. Mimo wszystko, odkrycie to może prowadzić do innych konkretów, na przykład w dziedzinie wojskowości, takich jak stworzenie miniaturowych dronów sprawdzających warunki meteorologiczne.

A gdyby nagle okazało się, że nawet komary są pożyteczne?

Komary, udręka dla gatunku ludzkiego!

Selekcja naturalna sprawia, że przeżywają organizmy najlepiej przystosowane do środowiska. Organizmy te przekazują swoje cechy kolejnym pokoleniom.

Mogłoby się wydawać, że insekty nie mają najmniejszych szans w starciu z siłami natury, a jednak to właśnie one często wychodzą cało z najgorszych burz i powodzi. Komary żyją zwykle w regionach tropikalnych, gdzie panują wysokie temperatury i gdzie ulewne deszcze są na porządku dziennym.

W jaki sposób te "krwiożercze bestie" są w stanie przeżyć masywne bombardowanie ciężkich kropli wody? Niektórzy naukowcy postanowili bliżej przyjrzeć się temu zjawisku, jednakże jak podkreślają, badania nad tego typu problemami są dość trudne.

Badacze z Instytutu Technologicznego Georgia Institute of Technology w Stanach Zjednoczonych opisują swoje ciężkie doświaczenia w przeglądzie naukowym PNAS.

Taniec z kroplami

Początki były co najmniej dziwne. Aby odtworzyć gwałtowność deszczów tropikalnych, badacze wdrapali się na trzecie piętro budynku i próbowali namierzyć strumieniem wody komary przelatujące na poziomie ziemi. Nie ma w tym nic zaskakującego, że technikę tę bardzo szybko porzucono, jako wyjątkowo nieskuteczną.

Naukowcy w dalszej kolejności, wdrożyli nieco bardziej zaawansowane technicznie metody, które przyniosły w końcu pierwsze rezultaty.

Krople wody o średnicy od 3 – 5 mm były produkowane przez pompę, która wyrzucała je z siebie z prędkością klasyczną dla deszczu, od 2 do 9 m/s (5,2 do 32,4 km/h). Komary natomiast umieszczono w pudełku, które było lekko wstrząsane w momencie przeprowadzania doświadczenia, w tym celu, aby insekty nie mogły siadać na ściankach.

Obserwacje przeprowadzono przy pomocy kamery o dużej prędkości. Mimo że wiele kropel nie dotarło do swojego „celu” (czyt. komara), to najczęściej jednak „amunicja” trafiała owady na poziomie odnóży albo skrzydeł. Komar tracił równowagę, kołysał się, ale bardzo szybko wracał do normalnego kursu swojego lotu.

Dzięki tkankom hydrofobicznym owada, krople wody po prostu spływały wzdłuż jego ciała.

Z kolei krople wody, które dotarły do owadów, nie były w stanie poważnie im zaszkodzić, gdyż lekka waga komara nie pozwalała kroplom na rozpryśnięcie się w momencie kontaktu i owady były konfrontowane zaledwie z jedną dziesiątą siły zawartej w takim pocisku.

Podsumowując -  w momencie kolizji komary wchodziły w pewien rodzaj tańca z kroplami deszczu. Łączyły się one ze sobą na pewien czas, następnie krople deszczu "ściągały" insekty ku ziemi. Jednakże proces ten szybko dobiegał końca, po czym komary swobodnie powracały do swoich zajęć.

Jak przekonują naukowcy, komary opadały zaledwie kilka centymetrów w stosunku do swojej poprzedniej pozycji, mimo to wychodziły ze zderzenia bez szwanku. Przyśpieszenie osiągnięte przez komary w momencie zderzenia z kroplą wody było ekstremalne – od 100 do 300 G (G = stała grawitacji). Co ważne, przy takim przyśpieszeniu człowiek może stracić przytomność, a nawet umrzeć! Zatem insekty te biją wszelkie rekordy.

Co ważne, podczas deszczu, komary wręcz powinny latać i to dość wysoko, ponieważ kilka centymetrów nad ziemią krople deszczu okazują się dla nich zabójcze.

O co chodzi z tymi mikrodronami?

Po pierwsze, insekty swobodnie igrają z prawami fizyki. Jednakże jak oceniają badacze, różne gatunki zwierząt muszą iść na różne kompromisy. Na przykład, komary są unoszone przy najmniejszym podmuchu wiatru. Masywniejszy z kolei bąk lepiej toleruje podmuchy, ale nienawidzi znowu deszczu. Nie można zatem mieć wszystkiego.

Inni naukowcy mają nadzieję, że znajdą dla tych informacji praktyczne zastosowanie poprzez opracowanie miniaturowych robotów w rozmiarach insektów, które pełniłyby rolę szpiegów. Aby jednak można było tego dokonać, należy najpierw stworzyć mikrodrony, testujące warunki klimatyczne.

I jak zawsze, także w tym przypadku potwierdza się zasada, że człowiek, aby osiągnąć swój cel, inspiruje się tym, co proponuje mu natura.