Как жуки сохраняют прохладу в условиях жгучего солнца

В Австралии насчитывается около 36 видов рождественских жуков, и цвет  твёрдого панциря у разных видов может сильно отличаться. Температура тела насекомых напрямую зависит от окружающей среды, и даже небольшие изменения могут повлиять на их жизнеспособность.

Рождественские жуки наиболее активны с декабря по январь, что в Австралии является летним периодом, характеризующимся жарой, солнечным светом и низкой влажностью. В таком климате плохая терморегуляция может заставить этих жуков искать себе не пару, а укрытие, что приведёт к вымиранию.

В ходе исследования, проведённого учёными Мельбурнского университета и Музея естественной истории Карнеги, было установлено, что надкрылья рождественских жуков являются потенциальной формой защиты от солнечного света.

Надкрылья большинства жуков открыты только во время полёта. Они защищают вторичные крылья и подвержены воздействию солнечного света.

Исследователи предполагают, что жуки могут использовать свой панцирь не только для защиты от солнечного света путём отражения, но и для удержания тепла.

Исследователи Мельбурнского университета предполагают, что рождественские жуки могут использовать свои надкрылья не только для защиты тела от солнечного света за счёт отражения, но и для улавливания тепла от тела путем пропускания и поглощения. (Image supplied by Laura Ospina-Rozo/University of Melbourne)

Строение надкрыльев

Участвовавшая в исследованиях аспирантка Лаура Оспина-Розо сообщила, что надкрылья могут различаться как по цвету, так и по структуре. Между надкрыльями и телом имеется воздушный зазор, известный как субэлитральная полость.

«Их свойства также могут изменять теплопередачу от надкрылий к телу».

Пол Купер, главный редактор «Австралийского журнала зоологии» и преподаватель Австралийского национального университета, рассказал The Epoch Times, что строение надкрылий у разных видов немного отличается. У большинства рождественских жуков надкрылья имеют схожую круглую форму.

«Крылья жуков на самом деле имеют небольшой шарнир, и они складываются под надкрыльями, а надкрылья защищают крылья от повреждений».

Защита, обеспечиваемая надкрыльями, является важным компонентом, когда рождественские жуки передвигаются по растению, а не летают.

Как жуки охлаждаются?

Исследователи изучили 28 видов рождественских жуков, у которых надкрылья были разных цветов, включая чёрный, перламутровый белый и золотой, переливающийся красный и зелёный.

Исследователи освещали по одному надкрылью каждого вида с помощью солнечного симулятора, чтобы воссоздать солнечный свет, и измеряли количество света, отражённого от крыла или проходящего через него, с помощью спектрометра.

Свет подавался на надкрылья, но не отражался и не пропускался, поглощался жёсткими крыльями.

Этот эксперимент показал, что между надкрыльями разного цвета существуют небольшие, но существенные различия в нагреве, и тело меньше нагревается, когда покрыто надкрыльями. Количество поглощаемого надкрыльями света сильно различается у разных видов.

Учёные предположили, что рождественские жуки могут сохранять прохладу двумя метода ми: высокой отражательной способностью или высоким поглощением и низким пропусканием для удержания тепла от тела в надкрыльях. Предположительно задерживаемое тепло затем отводится циркуляцией воздуха в твёрдом панцире.

Сейчас исследователи изучают жуков, живущих в жарком, солнечном климате со скудной растительностью. Они намерены определить, используют ли большинство видов жуков одну и ту же технику терморегуляции или отдельные виды разрабатывают различные методы в зависимости от среды обитания, а также изучить поляризация света жука.

А как насчёт цвета раковины?

Оспина-Розо говорит, что с точки зрения оптики или материалов цвет надкрылий напрямую связан с тем, сколько света они могут отражать или пропускать.

«Необходимо собрать дополнительные экологические и поведенческие данные, чтобы определить, какие виды выработали свой цвет для терморегуляции, камуфляжа или каких-либо других биологических преимуществ», — сказала она, отметив, что цвет может использоваться для нескольких целей у некоторых видов.

Преподаватель ANU по контракту Пол Купер сказал, что рождественские жуки действительно перенимают цвета из своей пищи, но жуки могут размножаться только с жуками того же вида, поэтому распознавание является одним из важных аспектов. (Image supplied by Laura Ospina-Rozo/University of Melbourne)

Между тем Купер сказал, что цвета могут просто помогать жукам распознавать свой вид для размножения.

«Они используют феромоны для того, чтобы самцы узнавали самок, но могут быть и ошибки, — сказал он. — Этот источник окраски — одна из таких сложных вещей».