ویاتک | اخبار حوزه دانش، فناوری و تکنولوژی به همراه مطالب علمی جذاب

غواصان طبیعت: سوسک‌ها چگونه در زیر آب نفس می‌کشند؟

+

مردم در حدود بیش از ۷۰ سال پیش، هنگامی که ژاک‌ایو کوستو آکوالانگ (آبشش مصنوعی) را ساخت، از مرز بین خشکی و دریا عبور کردند و به غواصانی تبدیل شدند که می‌توانستند در زیر آب نفس بکشند. اما انسان‌ها تنها موجوداتی نیستند که می‌توانند در زیر آب نفس بکشند.

برخی از گونه‌های حشرات آبزی برای میلیون‌ها سال است که در زیر آب نفس می‌کشند. کریستال مایر، یک حشره شناس در موزه شیکاگو، در رابطه با برخی از حشرات آبزی که در زیر آب نفس می‌کشند، چنین اظهار نظر می‌کند:

Crystal-Maier

سوسک‌های آبی قبل از این‌که دایناسورها وجود داشته باشند، در زیر آب نفس می‌کشیده‌اند.

این سوسک‌ها چگونه می‌توانند در زیر آب نفس بکشند؟ سوسک‌ها هوا تنفسی خود را همچون پستانداران دریایی و یا ماهی‌های تامین نمی‌کنند. پاسخ به این سوال در اندازه کوچک آن‌ها نهفته است. استراتژی غواصی حشرات وابسته به یک ویژگی‌ از آب است که معمولاً موجودات بزرگی چون ما این ویژگی‌ را نادیده می‌گیریم: کشش سطحی.

کشش سطحی ویژگی هر مایعی است که توضیح می‌دهد چگونه ذرات آن به یکدیگر چسبیده‌اند. در مورد آب، کشش سطحی قوی است، به اندازه‌ای که برای تشکیل نوعی فیلم در جایی که هوا را ملاقات می‌کند، چه در سطح آب یا در یک حباب، کافی است. این فیلم خیلی قوی است، در واقع، یکی گیره کاغذ که به دلیل چگالی بالای آن باید در آب غرق شود، به کمک کشش سطحی می‌تواند بر روی آب شناور بماند.

اگر برای حشراتی به اندازه یک گیره کاغذ این ویژگی تفاوت می‌کند. برخی از سوسک‌های آبزی اکسیژن مورد نیاز خود را به شکل حباب‌هایی موقت به زیر آب حمل می‌کنند، این حباب‌های موقت به نوعی مخازن غواصی طبیعی هستند که حشرات با استفاده از ویژگی کشش سطحی آب می‌توانند از آن‌ها برای تنفس خود بهره گیرند.

سوسک‌های شکارچی غواص یک خانواده از حشرات آبزی هستند که معمولاً در دریاچه‌ها، تالاب‌ها و جوی‌های آب یافت می‌شوند. این سوسک‌ها با یک حباب تنفسی به دام افتاده در زیر بال‌های بیرونی خود به درون آب شیرجه می‌زنند. برخلاف مخازن غواصی ما، حباب تنفسی سوسک تا حدی می‌تواند خود را دوباره پر کند، اکسیژن آب را می‌گیرد تا با اکسیژن مصرف شده توسط سوسک جایگزین کند. دانشمندان گاهی این حباب را یک آبشش فیزیکی می‌نامند، چراکه تا حدودی همچون آبشش در ماهی عمل می‌کند. مایر در این مورد چنین توضیح می‌دهد که:

Crystal-Maier

سطح نسبتاً بزرگ حباب اجازه می‌دهد تا حباب به تبادل اکسیژن با آب موجود در اطراف خود بپردازد.

سوسک‌ها حشرات کوچک‌تر را شکار می‌کنند و در میان ماسه‌ها و پوشش‌های گیاهی به دنبال غذا می‌گردند. حباب اکسیژن محدود است، با این حال، هنگامی که سوسک اکسیژن را مصرف می‌کند، حباب را آزاد کرده و به سطح آب می‌رود تا یک حباب اکسیژن جدید را به دست آورد.

گروهی دیگر از سوسک‌های آبزی برای نفس کشیدن‌ در زیر آب از راه‌حل‌های مشابه استفاده می‌کنند که برخی از آن‌ها به لطف ساختار خاص بدن خود (یک لایه نازک به نام پیش‌سینه در پوسته بیرونی خود دارند که توانایی تنفس دارد) می‌توانند به طور دائم در زیر آب باقی بمانند.

کشش سطحی یک نیروی حساس است که نسبت به تغییر دما و آشفتگی آسیب‌پذیر است. یک افت ناگهانی در کشش سطحی می‌تواند تمام اجتماع حشرات را در یک لحظه غرق کند.

هرچند ممکن است به نظر برسد که کشش سطحی به همان میزان بر روی جهان ما انسان‌ها تاثیر نمی‌گذارد، اما این نیرو در در اطراف همه ما فعال است. این نیرو به قطران باران اجازه می‌دهد تا شکل بگیرند، به درختان اجازه می‌دهد تا آب را به برگ‌ها خود برسانند و به یخ اجازه می‌دهد تا بر روی آب شناور بماند.

منبع:

واکنش شما:
like
0
love
0
haha
0
wow
0
sad
0
angry
0

دیدگاه ها

0 دیدگاه

avatar

wpDiscuz

© تمامی حقوق برای وبسایت ویاتک محفوظ است. نقل مطالب سايت تنها با ذکر و لینک به منبع مجاز است.