Ученые объяснили способность пустынных змей собирать воду на чешую

Некоторые пустынные змеи пьют воду, которая собирается на их спине: чтобы эффективно удерживать влагу, чешуя таких змей превратилась в гидрофильный метаматериал.

Пустыня Сонора, расположенная на юге США и в Мексике, — одна из самых засушливых на планете. Вода имеет здесь огромную ценность, и некоторые из местных змей — такие как ядовитый техасский гремучник — освоили необычный метод ее сбора. Как только начинает идти дождь, они выбираются из нор, сворачивают тело спиралью и уплощают его, подставляя спину падающим каплям и слизывая их с чешуи.

Конрад Рыкажевски (Konrad Rykaczewski) и его коллеги из Университета штата Аризона заметили, что у гремучников капли, разбившись о чешую, остаются на ней. При этом с чешуи других местных змей, не практикующих такой метод сбора воды, — ужей Lampropeltis и гоферовых змей Pituophis — вода скатывается свободно.

В статье, опубликованной в журнале ACS Omega, Рыкажевски с соавторами сообщают, что такая адаптация к засухам требует не только особенного поведения: она затрагивает и анатомию змей. Под микроскопом на спинных чешуйках техасских гремучников можно рассмотреть густую сеть микроскопических канальцев глубиной около 300 нанометров, на порядок меньше диаметра эритроцита.

Сеть канальцев на чешуйке техасского гремучника / ©Konrad Rykaczewski, ASU

Ширина таких канальцев составляет 100 нанометров, их разделяет дистанция в среднем 600 нанометров. Группируясь, они образуют микроскопические лабиринты по 30-50 микрометров в поперечнике. Такие структуры покрывают спинные чешуйки техасского гремучника, придавая ей свойства гидрофильного метаматериала. Вода буквально «прилипает» к нему и не только задерживается каплями, но и легче конденсируется в прохладную погоду.

Авторы работы замечают, что столь интересная адаптация может быть связана с малоподвижным образом жизни этих змей. Не слишком быстрые и выносливые, в охоте они вынуждены полагаться на засады и воду также научились находить без дальних переходов — прямо из воздуха.