Как жуки-чернотелки собирают воду из тумана

Некоторые чернотелки пустыни Намиб получают питьевую воду из тумана. Влага оседает снаружи, а накопившиеся капли достигают рта. Способ объединяет свойства поверхности и поведение животного. Но он известен у отдельных видов, поэтому чёрный цвет жука сам по себе ничего не говорит о способе питья.

Откуда берётся вода без дождя

Пустыня может быть очень сухой и при этом временами получать туман со стороны побережья. В нём присутствуют мельчайшие жидкие капли, которые ветер переносит над песком. Жуку не нужно создавать воду: он использует уже имеющуюся влагу.

В работе 1976 года рассматривали разные возможные источники воды для животных дюн, где нет растительности. Среди них были влажные частицы, песчаные выступы и вода, осевшая на теле. При этом способность непосредственно поглощать водяной пар из воздуха не была установлена у исследованных намибских чернотелок. Поэтому выражение «жук пьёт воздух» скрывает важное различие между паром и жидкостью.

Зачем поднимать заднюю часть тела

В исследовании 2010 года сравнили четыре вида чернотелок. Только один из них принимал характерную неподвижную позу для сбора тумана. Голова оказывалась ниже задней части тела, благодаря чему накопившаяся вода могла двигаться к месту питья.

В прохладной камере без тумана этой реакции не наблюдали. При наличии тумана поза возникала и в более тёплых условиях, хотя не у всех проверенных жуков. Следовательно, одного охлаждения недостаточно, чтобы объяснить наблюдаемое поведение.

Обязательно ли иметь бугорки на спине

В работе 2001 года предложили объяснение, связанное с неодинаковым смачиванием поверхности надкрылий. Так называют наружные твёрдые покрытия крыльев жука. Авторы описали чередование участков, легче и хуже взаимодействующих с водой, и связали их с ростом капель.

Такое устройство привлекло внимание как образец для искусственных материалов. Однако удобная техническая идея и доказанное поведение живого животного отвечают на разные вопросы. Первый касается того, как поверхность удерживает воду. Второй — того, выходит ли жук к туману, принимает ли нужную позу и получает ли воду для питья.

Что показало сравнение разных жуков

В исследовании 2010 года изучали и гладкие надкрылья, и надкрылья с бугорками. У всех четырёх видов обнаружили водоотталкивающую наружную поверхность. Чередование хорошо и плохо смачиваемых участков в этих образцах не подтвердилось.

Отдельно проверяли сбор воды на неживых образцах, закреплённых в одинаковой позе. Различий в общем собранном количестве статистически не обнаружили. После поправки на площадь тела появились различия между отдельными видами. Это важно: больший жук и более эффективная единица поверхности — не одно и то же.

Авторы сочли поведение более существенным фактором для изученного жука, чем особое устройство бугорков.

Может ли форма тела улучшать сбор капель

В исследовании 2024 года объединили опыты с природными образцами, искусственными аналогами и расчётными моделями. Авторы показали, что изменения формы и мелкого рельефа могут существенно улучшать попадание капель на собирающую поверхность. Это связано с движением воздуха и капель рядом с телом.

Такой результат дополняет объяснение. Сначала капля должна встретиться с покровом; лишь затем становятся важны её удержание и стекание. Поэтому удачный сбор нельзя объяснить только составом наружного покрытия. Работа с моделью при этом не заменяет наблюдения того, когда живой жук выходит пить.

Все ли чернотелки используют собственную спину

У других чернотелок описан иной способ. В исследовании 1976 года три вида строили на дюнах небольшие борозды поперёк туманного ветра. Влажность накапливалась на песчаных гребнях, а жуки возвращались вдоль них и собирали воду.

Здесь собирающей поверхностью служит подготовленный участок песка. Поднятая задняя часть тела для такого объяснения не требуется. Сходная потребность в воде может решаться разными действиями даже у животных одного семейства.

Как понять этот способ питья

Нужно различать встречу поверхности с туманом, накопление капель, их перемещение и питьё. Если вода осталась на спине, это ещё не показывает, что она достигла рта. Если наружный покров собирает капли в опыте, это ещё не доказывает такое же поведение живого жука в природе. Именно сочетание доступного источника воды, поверхности и действий животного делает этот способ понятным.