Падальные мухи научились охлаждаться слюной

Схематичное изображение изменения температуры в капельке слюны и голове мухи, при выделении капельки слюны и затем при ее всасывании

Nature

Бразильские ученые выяснили, зачем падальные мухи время от времени выпускает каплю слюны изо рта, а затем заглатывают ее обратно — эксперименты с инфракрасной съемкой показали, что таким образом они охлаждают тело, в частности, головные нервные узлы, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature.

Животные часто используют испарение жидкостей для снижения температуры тела. Люди, некоторые обезьяны и копытные испаряют пот с поверхности тела, другие млекопитающие и птицы испаряют слюну с языка и из полости рта, вылизывают тело. Для насекомых этот метод не подходит — испарение с поверхности тела затруднено хитиновым экзоскелетом и восковым покрытием, не пропускающим воду. Дыхательная система насекомых, состоящая из трахей, тоже не подходит для испарения. Некоторые ночные бабочки для охлаждения груди во время полета перегоняют гемолимфу через середину груди в брюшко. Комары рода Anopheles, когда всасывают кровь теплокровной жертвы, выделяют капельку мочи — ее испарение предотвращает резкий скачок температуры. Считалось, что капельки слюны, которые выделяют мухи, имеет отношения к пищеварению, но теперь выяснилось, что это способ терморегуляции.

Гильермо Гомес (Guilherme Gomes) из университета Сан-Паулу и его коллеги с помощью инфракрасной термографии наблюдали за 50 взрослыми мухами вида Chrysomya megacephala — половину времени их держали на свету и половину в темноте при разных уровнях температуры и влажности. Каждая комбинация условий эксперимента повторялись как минимум трижды. Инфракрасная съемка показала, что капля слюны всего за 15 секунд может стать на 8 градусов холоднее окружающей среды и, после ее заглатывания, снижает температуру тела мухи.

При этом сильнее всего снижается температура в голове (на 1 градус), чуть меньше — в грудной клетке (0,5 градуса), еще меньше — в брюшке (0,2 градуса). После повторного цикла выделения-заглатывания капельки, голова остывает уже на 3 градуса, грудь — на 1,6 градуса, а брюшко — на 0,8 градуса. Прежде чем окончательно проглотить капельку слюны, муха гоняет ее в глотку и обратно до шести раз. Возможно, это позволяет охлаждать головные нервные узлы, примыкающие к стенкам глотки.

Чтобы проверить влияние температуры на частоту и эффективность охлаждения авторы наблюдали за поведением мух в диапазоне от 5 до 40 градусов с шагом в 5 градусов и относительной влажности 60 процентов. Мухи выделяли и заглатывали слюну чаще при более высокой температуре, что говорит об участии этого поведения в охлаждении тела. При этом при температуре ниже 25 градусов они выделяли слюну редко — при этой температуре мухи очень активны, а для полета требуется разогрев мышц, и охлаждение нежелательно. В темное время суток охлаждение слюной встречалось чаще, чем в светлое, когда мухи активно летают. Чтобы проверить влияние влажности, ученые зафиксировали температуру на 35 градусах и меняли уровень относительной влажности между значениями 60, 70 и 80 процентов.

При увеличении влажности эффективность охлаждения испарением слюны заметно снижалась, и фактически становилась бесполезным при относительной влажности выше 70 процентов. При такой влажности мухи переставали охлаждаться слюной, а иногда даже выплевывали каплю.

Авторы предполагают, что другие животные тоже могут использовать такой метод охлаждения, но он подойдет только мелким животным, для которых охлажденная капля может оказать существенное воздействие на температуру тела. Еще одним способом терморегуляции оказалась необычная шея жирафа. Именно форма тела позволяет жирафу эффективно отводить тепло, когда жираф находится на солнце.

Александра Кочеткова

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.