14 июля
Сергей Васильев
5

Биологи измерили огромную силу, с которой вредители-пенницы высасывают сок из растений

5.2

Высасывая сок из растения, крошечные пенницы создают такое отрицательное давление, которое позволило бы человеку попивать напиток через 100-метровую трубочку.

©Philip Matthews, ScienceNews

Пенницы, они же слюнявицы Philaenus spumarius — насекомые, распространенные по всему Северному полушарию. Свое название они получили за комочек пены, которым окружают себя для защиты: такие пузырьки можно часто встретить на стеблях и листьях. Пенницы выступают опасными вредителями растений, в том числе сельскохозяйственных, питаясь пасокой — соком, текущим по сосудам ксилемы.

Однако этот сок — далеко не самый богатый источник питательных веществ. Кроме того, чтобы он поднимался из корней к листьям, растение поддерживает в ксилеме давление намного ниже атмосферного. Для высасывания жидкости в достаточных количествах пенницам приходится прилагать огромные усилия. Расчеты и эксперименты показывают, что для этого насекомые должны создавать еще большее отрицательное давление, превышающее один мегапаскаль. Для сравнения, слоны, набирая воду в хобот, могут создавать лишь 20 килопаскалей. А если бы человек был способен на нечто подобное, он мог посасывать напитки через трубочку длиной порядка ста метров.

Неудивительно, что подобные цифры для крошечной пенницы вызывают большие сомнения специалистов. Некоторые даже считают, что пасока не может служить полноценным источником пищи для пенниц, поскольку на ее добычу приходится затрачивать слишком много энергии. Поэтому Филипп Мэтьюс (Philip Matthews) и его коллеги из канадского Университета Британской Колумбии решили провести новые измерения «всасывающей силы» P. spumarius. Результаты этой работы они представили в статье, опубликованной в журнале Proceedings of the Royal Society B.

Для начала авторы рассмотрели сосательный аппарат пенницы. Он расположен в голове насекомого и использует мембрану, которую мышцы с силой оттягивают, создавая отрицательное давление — как в шприце, когда в него набирают жидкость. С помощью компьютерной микротомографии ученые рассмотрели 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.

Далее Мэтьюс и его соавторы подсчитали количества энергии, которые приходится тратить насекомому на создание давления, необходимого для высасывания различных растений. Для этого ученые оценивали интенсивность метаболизма по количеству углекислого газа, которое выдыхали пенницы, питаясь соком горошка, люцерны и бобов.

Измерения показали, что при этом 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 — как если бы человек в час выпивал около четырех литров жидкости — и получать достаточно питательных веществ, чтобы восполнить огромные энергетические затраты на питье.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
25 ноября
Мария Азарова

На примере более 80 тысяч взрослых и полностью привитых жителей Израиля, протестированных на SARS-CoV-2, ученые узнали, как с течением времени у них повышался риск заболеть Covid-19.

Позавчера, 17:16
Мария Азарова

Всестороннее исследование беременных, зараженных коронавирусом, показало, что инфекция изменяет не только материнский иммунитет, но и иммунитет ребенка при рождении.

Позавчера, 10:22
Александр Березин

По этому показателю он опередил даже препарат от Moderna — наиболее сильный из зарубежных аналогов. Это несколько неожиданный результат, указывающий на пока неизвестные особенности влияния российской вакцины на иммунитет.

21 ноября
Александр Березин

Зачем Россия во время испытания нового оружия создала кучу обломков, угрожающих МКС? Верно ли, что подобные действия сделают ближний космос непригодным к использованию? Naked Science рассказывает, почему ответы на оба эти вопроса — совсем не такие, как кажется.

22 ноября
Ольга Иванова

Ученые нашли доказательства эволюционных изменений европейцев за последние две-три тысячи лет. Они обнаружили три признака у жителей Европы, на которые действует постоянное давление естественного отбора.

22 ноября
Илья Ведмеденко

Грузовое безэкипажное судно Yara Birkeland выполнило свой первый рейс. Начать использовать контейнеровоз для коммерческих целей хотят в следующем году.

3 ноября
Ольга Иванова

Исследований на эту тему, как ни странно, мало, хотя предположений — великое множество. По мнению ученых из Венгрии, одна из причин такого поведения — высокая концентрация внимания на речи хозяина, а еще это означает, что собака слышит знакомое слово.

28 октября
Мария Азарова

Все образцы продукции популярных ресторанов быстрого питания, протестированные американскими учеными, содержали один или несколько видов фталатов либо других пластификаторов.

12 ноября
Мария Азарова

Кошки оказывались сбиты с толку, когда их человек, как им казалось, «телепортировался» в новое, неожиданное место. Однако они не реагировали таким же образом на чужих людей или других животных.

[miniorange_social_login]

Комментарии

5 Комментариев

14.07.2021
-
1
+
Учёные зверски изнасиловали журналиста.
14.07.2021
-
1
+
"Расчеты и эксперименты показывают, что для этого насекомые должны создавать еще большее отрицательное давление, превышающее один мегапаскаль." Я, конечно, дико извиняюсь, но насколько я знаю, давления меньше 0 не бывает. Давление либо есть, либо его нет. На поверхности Земли ртуть можно поднять вакуумом на 700 с чем-то мм, а воду - на 10 м. На этом принципе устроен барометр. Объясните пожалуйста, как можно создать (-10) атмосфер?
Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: