Известно, что пенницы (слюнявицы, Philaenus spumarius) – это насекомые, которые широко распространены в Северном полушарии. Называют их так из-за комочка пены, которым они окружают себя в целях защиты. Пузырьки пены часто встречаются на стеблях и листьях растений, где побывали эти насекомые. Пенницы относятся к опасным вредителям растений, в том числе и сельскохозяйственных культур, потому что они питаются пасокой – соком, находящимся в сосудах ксилемы.
Для подъёма сока из корней к листьям растения поддерживают в ксилеме давление ниже атмосферного, поэтому, чтобы высосать жидкость в достаточных количествах, слюнявицам приходится прилагать огромные усилия. Расчеты и эксперименты показали учёным, что для этого насекомые должны создавать еще большее отрицательное давление, превышающее один мегапаскаль.
К примеру, слоны, всасывая воду в хобот, создают лишь 20 килопаскалей. А если бы человек делал что-то похожее, ему бы пришлось сосать напиток через трубочку длиной в сто метров.
Неудивительно, что подобные расчёты для крошечной пенницы вызывают большие сомнения специалистов. Некоторые даже считают, что пасока не может служить полноценным источником пищи для них, так как на ее добычу приходится затрачивать слишком много энергии.
Поэтому канадские учёные из Университета Британской Колумбии решили измерить их «всасывающую силу».
Сообщается, что при помощи компьютерной микротомографии они изучили сосательный аппарат четырех пенниц и реконструировали его трехмерную структуру. Это позволило получить точную модель и математически рассчитать теоретическую «сосущую силу». Отрицательное давление, которое такая структура способна создать, составило 1,06-1,57 мегапаскаля.
Затем учёными было подсчитано количество энергии, которая необходима для выполнения такой процедуры. Установлено, что обмен веществ у них ускоряется на 50-85 процентов в сравнении с покоем. Такая нагрузка сравнима с марафоном. По мнению ученых, все это позволяет насекомым прокачивать через себя огромные количества сока ксилемы. Это как если бы человек в час выпивал около четырех литров жидкости.
Подробнее об этом можно прочитать в журнале Proceedings of the Royal Society B.
