«Шестое чувство» помогает насекомым избежать климатических проблем

Количество водяного пара в воздухе - влажность - сильно изменяет наше восприятие окружающей нас среды. Люди обычно не любят жаркие и влажные условия по уважительным причинам. Наши тела рассеивают тепло за счет испарения пота с поверхности кожи. Когда влажность высокая, этот процесс менее эффективен, и для охлаждения кожи необходимо накачать больше крови. Это приводит к усталости и может в конечном итоге привести к гипертермии («тепловому удару»).

Уровни влажности

Различные уровни влажности характеризуют все места обитания на нашей планете. Виды животных эволюционировали, чтобы терпеть и даже процветать в самых экстремальных климатических условиях, от мерзлых тундр на севере до засушливых пустынь экватора. Особенно впечатляет то, что мелкие хладнокровные животные, такие как насекомые, могут процветать как в холодном климате, так и в условиях пустыни. Частично, эти адаптации становятся возможными благодаря сложным сенсорным системам, которые позволяют им быстро реагировать на потенциально опасные крайности. «Шестое чувство» помогает насекомым избежать климатических проблем. Когда речь заходит о влажности воздуха, ученые с начала 1900-х годов знали, что насекомые обладают выделенными сенсорными системами, которые обнаруживают изменения в водяном паре в воздухе. Это «шестое чувство» влажности не имеет прямых параллелей у крупных наземных млекопитающих, таких как мы. Но он хорошо служит мелким твари, поскольку они стараются избежать высыхания и найти открытую воду: например, пруд, в котором можно откладывать яйца (что крайне важно для многих видов комаров).

Как эволюция и инженеры подходят к влажности

Подобные открытия раскрывают некоторые умные способы, которыми эволюция решала основные климатические проблемы. Эти решения неизменно являются источником вдохновения для инженеров-людей, работающих в смежных областях. На самом деле, довольно интересно сравнить, как мухи измеряют влажность, и как мы это делаем. Современные гигрометры часто полагаются на изменения электрических свойств гигроскопичного - «влагопоглощающего» материала. До правления электроники для достижения этой же цели использовался ряд умных стратегий. Некоторые из ранних гигрометров, вероятно, были вдохновлены общим опытом «плохих волос»: волосы человека и животных сильно гигроскопичны и меняются по форме и длине в зависимости от влажности воздуха. Леонардо да Винчи построил первый в мире гигрометр по этому принципу в 1480 году. Более сложным инструментом (который может быть легко построен в рамках научного класса) является знаменитый «гигрометр для волос», изобретенный швейцарским физиком Орасом Бенедиктом де Соссюром в 1783. Здесь один человеческий волос вытянут по шкиву, который управляет иглой, так что изменения длины волос могут быть легко измерены для отслеживания изменений внешней влажности. Оказывается, муха может использовать очень похожую стратегию для измерения влажности: кончики гигросенсорных нейронов, расположены в крошечных волосках (сенсилле) в саккулюсе.