Почему крылья бабочек не ломаются под тяжелыми каплями дождя?

Возможно, перед вами сейчас самая красивая бабочка в мире — Морфо Пелеида (Morpho peleides)
Практически все люди ненавидят назойливых мух, мерзких тараканов и других насекомых. Но вот бабочек с разноцветными и узорчатыми крыльями любят многие — некоторые люди даже коллекционируют их. На сегодняшний день науке известно более 200 000 видов этих чешуекрылых созданий, и они до сих пор остаются интересными объектами для научных исследований. Вот задумывались ли вы когда-нибудь о том, почему хрупкие крылья бабочек не ломаются под ударами тяжелых капель дождя? Ученые говорят, что эти удары подобны тому, как если бы на человека с большой высоты упал шар для боулинга. Исследователи знали о силе удара капель дождя, но точно ответить, каким образом крылья насекомых их выдерживают, ответить не могли. Недавно тайна была раскрыта.

Чешуекрылые — это насекомые, на крыльях которых есть слой хитиновых чешуек. К этому отряду существ относятся бабочки, мотыльки и моли.

Крылья бабочек

О том, как бабочки выживают под сильными ливнями, было рассказано в научном журнале PNAS. По расчетам ученых, скорость падения капель дождя очень высокая — частички воды диаметром 5 миллиметров могут разгоняться до 10 метров в секунду. Вес дождевых капель тоже весьма значительный и в некоторых случаях равняется 0.12 граммам. А теперь представьте, что такие капли дождя падают на хрупкие крылья очень распространенной в России бабочки-крапивницы (Aglais urticae). По законам физики, капли должны сломать крылья и смертельно травмировать насекомое, но этого не происходит. Почему?

Секрет таится в строении крыльев — природа позаботилась о том, чтобы одни из самых важных частей тела бабочек были защищены от внешнего воздействия. Как вы уже могли догадаться, бабочки называются чешуекрылыми насекомыми, потому что их крылья покрыты чешуйками. В детстве многие из нас ловили бабочек и проводили пальцами по их крыльям — замечали, что на них остается налет? Некоторые люди думают, что это пыльца растений, но на самом деле это и есть те самые чешуйки, которые играют важную, чуть ли не решающую роль в жизни бабочек. Маленькие мы этого не знали и даже предположить не могли, что бабочки с потертыми крыльями летали недолго и в конце концов погибали.

Природная защита от воды

Так вот, крылья бабочек покрыты чешуйками в форме гребней, ячеек, выступов и губок, но плоских — больше всего. Эти чешуйки образуют на крыльях бабочек красивые узоры, участвуют в регулировании температуры их тела, а также отталкивают падающую на них воду. В этом-то и весь секрет — крупные капли дождя не могут нанести крыльям бабочек вред, потому что они отталкивают воду. Отсюда возникает следующий вопрос — как именно чешуйки воздействуют на воду и насколько это эффективно?

Чтобы узнать все это, группа биологов под руководством профессора Сын-Хо Кима (Seungho Kim) провела эксперимент. Они расположили на плоской поверхности листья, перья и крылья бабочек. Первые два объекта были необходимы для того, чтобы ученым было с чем сравнивать эффективность чешуек в плане разрушения капель воды. На все эти поверхности, с высоты двух метров, сбрасывались капли воды. Все происходящее записывалось на камеру, снимающей видео с частотой тысяча кадров в секунду.

На видеоролике выше можно увидеть, как капля воды ударяется об острые чешуйки и распадаются на множество маленьких частей. Получается, что тяжелая частица воды контактирует с крыльями насекомых минимальное время, то есть сила удара сильно уменьшается. Авторы научной работы сравнивают это с падением наполненного водой шарика на поверхность с иглами — шарик быстро разрывается на части, не успев надавить на поверхность.

После проведенного эксперимента ученым и нам с вами стал известен еще один интересный факт о бабочках. Но это еще не самое интересное, что о них можно рассказать. В марте 2020 года я опубликовал материал о том, что крылья некоторых бабочек окрашены в самый черный цвет, который поглощает 99% солнечного света. По мнению исследователей, темные участки на крыльях помогают самцам бабочек привлекать самок. Также есть предположение, что черные участки помогают насекомым регулировать температуру тела.

Если вам интересны новости науки и технологий, подпишитесь на наш канал в Яндекс.Дзен. Там вы найдете материалы, которые не были опубликованы на сайте!
Если крылья бабочек вам не интересны, рекомендую обратить внимание на материал об их «звуковом камуфляже», который помогает им прятаться от летучих мышей. Заодно вы узнаете, каким необычным образом охотятся летучие мыши и что вообще они едят.

Источник: "hi-news.ru"