Биологи измерили огромную силу, с которой вредители-пенницы высасывают сок из растений
Высасывая сок из растения, крошечные пенницы создают такое отрицательное давление, которое позволило бы человеку попивать напиток через 100-метровую трубочку.
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.
Telegram 
Дзен 
VK Одной из главных анатомических особенностей эволюции рода Homo считается резкое увеличение объема черепной коробки за последние примерно два миллиона лет. За это время она в среднем увеличилась в три раза. Однако авторы нового исследования поставили под сомнение традиционную гипотезу, согласно которой этот процесс был результатом естественного отбора. По их мнению, он мог оказаться случайностью.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
Британские палеонтологи установили, что самый первый окаменелый фрагмент динозавра, когда-либо найденный в Антарктиде, принадлежал титанозавру. Эта группа длинношеих ящеров-завроподов включает в себя самых огромных сухопутных существ, когда-либо ходивших по земле.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
В 2025 году детекторы гравитационных волн уловили потенциальное слияние черных дыр крайне малой массы. Ученые из Университета Майами считают, что участники того события могут открыть новое направление в исследовании темной материи.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии