Как мухи-береговушки выживают в «мертвой воде»

Озеро Моно отличается повышенной концентрацией соли в воде. По этой причине в нем почти нет жизни, однако экстремальные условия оказались идеальными для мух семейства Ephydridae. Ученые выяснили, как это стало возможным.

Ephydra hians Фото: Judy Gallagher/Flickr.com

На востоке Центральной Калифорнии, на высоте 1945 метров над уровнем моря, лежит соленое озеро Моно. Концентрация соли в его воде достигает 69 г/л (для сравнения: в океане этот показатель составляет 31,5 г/л). Для рыбы эти условия являются смертельными, и жизнь в озере Моно представлена лишь одноклеточными водорослями, рачками Artemia monica, а также мухами-береговушками Ephydra hians.

Ephydra hians на озере Моно Фото: Steve Ryan/Wikipedia

Эти насекомые отличаются необычными способностями: они откладывают яйца под водой, а вылупившиеся личинки бродят по дну, питаясь водорослями. Малыши не поднимаются на поверхность, пока не повзрослеют: им хватает кислорода, вырабатываемого подводными растениями. Взрослая мушка Ephydra hians живет не более пяти дней. За это время она успевает отложить яйца, а питание добывает как на поверхности воды, так и под ней.

Пытаясь понять, что именно помогает мушкам вести такой образ жизни, биологи провели эксперименты с участием разных видов мух. Выяснилось, что в соленой воде они тонут даже быстрее, чем в обычной: их кутикула заряжена положительно и легко намокает при взаимодействии с водой, полной отрицательно заряженных карбонат-ионов.

В свою очередь, у Ephydra hians кутикула густо покрыта волосками, которые обволакивает воск особого состава. Он имеет повышенное содержание коротких углеводородов, и это успешно отталкивает жесткую карбонатную воду, одновременно притягивая воздух. В результате в момент погружения под воду тело мухи оказывается внутри защитного пузырька воздуха. Воздушная прослойка не касается только глаз, благодаря чему зрение под водой не искажается. Чтобы проверить эти выводы, ученые удаляли воск с тела мух, и они тонули, как и другие насекомые.

Необычный состав воска выработался у Ephydra hians в ходе эволюции, обеспечив выживаемость в экстремальных условиях. У других насекомых его нет, потому мушки ни с кем не конкурируют за пищевые ресурсы. Их естественными врагами являются только птицы, гнездящиеся по берегам Моно.