ヨセミテ国立公園の東にあるモノ湖は、明らかに奇妙な湖です。
海よりも塩分濃度が 3 倍高いだけでなく、その水は pH が非常に高く、炭酸ナトリウムとホウ砂が豊富に含まれています。つまり、洗剤のような性質があり、ヌルヌルと油っぽく見えます。魚や他の脊椎動物はこのスープの中で生きていくことはできません。それにもかかわらず、モノ湖は生命で溢れています。一部の藻類やバクテリアはこの条件に適応し、水中に青々とした層を形成しています。しかし、このバイオマスを食料源として利用できる生物はほんのわずかです。何よりも、一匹のハエが成功しました。エフィドラ・ヒアンです。パサデナにあるカリフォルニア工科大学のマイケル・ディキンソン率いる研究者らは現在、これらの奇妙な生き物の驚くべき能力の背景について調査を行っている。
「おそらく世界で最も湿った水」でのダイビング
研究の一環として、彼らはまずダイビングフライの特徴と行動を詳細に説明します。マーク・トウェインが発見して驚いたように、昆虫は表面張力を破って水中に身を引くことができます。後で戻ってくるときは、完全に乾いた状態で水から出てきます。研究者らが写真を使って詳細に示すことができたように、昆虫は水中で薄い気泡に囲まれている。興味深いことに、空気の細かい層が目を覆わないため、ハエは潜水中に良好な視界を維持できます。このようにして、彼らはモノ湖の石の上の藻類や細菌の芝生を攻撃します。
他の昆虫からは、体の表面に細かい毛を生えさせて撥水性を高め、濡れから身を守っていることがすでに知られています。しかし、モノ湖の水があれば、既知のシステムは機能しなくなるだろうと研究者らは強調する。その特殊な化学組成により、その水は昆虫の毛を簡単に突き破ることができます。研究者らは、マイナスに帯電した炭酸イオンがこれに関与していることを発見した。通常のハエが水に近づきすぎると、イオンが表面のプラス電荷に引き寄せられ、保護毛の間に水が吸い込まれ、昆虫は濡れます。ディキンソン氏がモノレイクの液体を「おそらく世界で最も湿った水」と呼ぶのはこのためだ。
超疎水性により気泡が発生
研究者らの説明によれば、潜水ハエの中に形成される泡は超疎水性と呼ばれる極度の撥水現象の結果である。その結果によると、この効果はさまざまな組み合わせから生じている。ハエは他の昆虫に比べて非常に毛深く、さらにモノ湖の厄介な水をはじくのに特に優れた洗練されたワックスで「毛皮」を覆っている。また、足には特に強力な爪があり、水中の岩の上を這うことができ、潜水袋によって実際に強く上に引っ張られます。
「これらのハエは、疎水性を維持するためのまったく新しい方法や独自の方法を進化させたわけではありません。既知のメカニズムを極限まで利用したものです。
この特に困難な水の中で乾いた状態を保つために」とディキンソンは言います。彼によると、それは間違いなく価値がありました。ハエは、敵を恐れる必要のない、乳と蜂蜜の土地を切り開きました。ただし、水面外ではこの限りではありません。エフィドラヒアンはモノ湖の多くの動物種にとって重要な食料源となっていると研究者らは強調する。
彼らは現在、材料科学と化学的側面に関して、この奇妙な昆虫の洗練された特許をさらに詳細に研究したいと発表している。特に、昆虫が環境内で自らを超疎水性にするために使用するワックスの特殊な特性については次のとおりである。水を求めて、とてもエキサイティングなようです！
