Суперсосущая сила

Цикады-пенницы сосут сильнее слонов.

Цикады-пенницы – мелкие насекомые до полутора сантиметров в длину, питающиеся растительным соком. Собственно, обычно их зовут просто пенницами, потому что их личинки формируют вокруг себя комок пены, защищающий их нежелательного внимания, не дающий личинке высыхать в жару и согревающий её, когда вокруг становится прохладно. При этом пенницы – достаточно близкие родственники знаменитых певчих цикад, относящиеся вместе с ними к подотряду Цикадовых.

Каким соком питаются пенницы? У растений есть сок, который идёт от листьев к стеблю, от листьев к плодам и к цветам, от верха стебля к низу – этот сок идёт по системе сосудов, которые называются флоэмой, и несёт много питательных веществ. Большинство насекомых, питающихся соком, сосут именно флоэмный сок. Но пенницы выбрали другой – тот, который поднимается снизу вверх, от корней к листьям, по системе сосудов ксилемы. Корни всасывают воду из земли, листья испаряют воду через устьица – так нужные почвенные вещества поднимаются к самому верхнему листу, к самому кончику стебля. При этом в сосудах ксилемы создаётся сильное отрицательное давление, чуть выше одного мегапаскаля (МПа). Чтобы сосать ксилемный сок, пенницы должны выкачивать его с такой же силой. И многие исследователи сомневались, что насекомые в принципе на это способны – потому что, например, слоны, когда всасывают воду в хобот, создают в нём отрицательное давление всего в 0,02 МПа.

Однако, как пишут в Proceedings of the Royal Society B сотрудники Университета Британской Колумбии, пенницы действительно способны сосать сок из ксилемы, создавая отрицательно давление в своём хоботке, равное 1,0 – 1,57 МПа. Исследователи с помощью компьютерной микротомографии наблюдали за тем, как работают мышцы, обслуживающие сосательный аппарат пенниц, и с помощью соответствующих уравнений получили такие, на первый взгляд, невероятные цифры. Если бы мы могли сосать с такой силой, то могли бы пить воду через стометровую трубочку, а если бы пенницы были размером с человека, то за минуту они высасывали бы 4 литра жидкости.

Такие сосательные усилия требуют больших энергетических затрат, и по словам исследователей, обмен веществ у пенниц в момент сосания усиливался на 50–85%. Тем не менее, питательных веществ в кислемном соке, очевидно, вполне достаточно, чтобы такой способ питания оставался для пенниц энергетически выгодным.

По материалам ScienceNews