Jak niektóre owady utrzymują się na powierzchni wody?

Jeżeli spę­dzisz letnie popo­łu­dnie nad jakimś stawem lub jezio­rem, ist­nie­je spora szansa, że zaob­ser­wu­jesz na tafli wody dłu­go­no­gie­go, podłuż­ne­go, brą­zo­we­go owada. Będzie to praw­do­po­dob­nie jakiś przed­sta­wi­ciel rodziny Ger­ri­dae, nazy­wa­nej też wodnymi łyż­wia­rza­mi lub po prostu nar­t­ni­ka­mi. Zwie­rzę­ta te wręcz do per­fek­cji opa­no­wa­ły sztukę utrzy­my­wa­nia się na lustrze wody, w czym oczy­wi­ście pomaga im fizyka.

Dlaczego po prostu nie tonie?

Gdy plu­skwiak spo­czy­wa na powierzch­ni akwenu, jego masa pozo­sta­je roz­ło­żo­na na środ­ko­we i tylne odnóża (przed­nie służą tej minia­tu­ro­wej bestii do polo­wa­nia). Jeżeli uważnie się przyj­rzysz, zauwa­żysz, że tworzą one mini­mal­ne zagłę­bie­nia w tafli wody. Przed zamo­cze­niem owada chroni go napię­cie powierzch­nio­we, czyli wza­jem­ne przy­cią­ga­nie czą­ste­czek cieczy spra­wia­ją­ce, że jej powierzch­nia zacho­wu­je się jak sprę­ży­sta błona.

Napię­cie powierzch­nio­we jest nie­zmier­nie deli­kat­nym zja­wi­skiem, nie­zdol­nym do udźwi­gnię­cia ciężaru więk­szo­ści stwo­rzeń, a już na pewno nie człowieka. 

Nie­któ­re orga­ni­zmy nato­miast przy­sto­so­wa­ły się do życia na wodzie tak dobrze, że mogą po niej chodzić, biegać, a nawet skakać.

Co takiego posiada nartnik, czego nie mają inne owady?

Wyjąt­ko­wo­ści tego insekta należy upa­try­wać w kon­struk­cji nóg. Są one zakoń­czo­ne tar­su­sa­mi – takim owadzim odpo­wied­ni­kiem stóp – cechu­ją­cy­mi się nie­prze­ma­kal­no­ścią oraz hydro­fo­bo­wo­ścią. Pokrywa je podobna do wosku wydzie­li­na, odpy­cha­ją­ca od siebie mole­ku­ły wody. Jednak to jeszcze nie wszyst­ko: zna­cze­nie ma również struk­tu­ra tar­su­sów. Przy­glą­da­jąc im się pod mikro­sko­pem, zauwa­ży­my, że są bardzo szorst­kie, pokryte tysią­ca­mi mikro­sko­pij­nych włosków. Dzięki nim, a dokład­niej dzięki uwię­zio­ne­mu między wło­ska­mi powie­trzu, zwie­rzak zyskuje większą wypor­ność i potrafi prze­trwać nawet przy­pad­ko­we zanurzenie.

To wystarczy do swobodnego spacerowania po wodzie?

Pisa­li­śmy, że nartnik chodzi po powierzch­ni stawu, ale w rze­czy­wi­sto­ści ma on dość spe­cy­ficz­ny sposób poru­sza­nia, mający więcej wspól­ne­go ze śli­zga­niem lub wio­sło­wa­niem niż zwykłym “spa­ce­rem”. Do napę­dza­nia używa środ­ko­wych odnóży, wyko­nu­jąc nimi silne wymachy do tyłu. W momen­cie wymachu w wodzie powsta­ją dwa maleń­kie wiry obra­ca­ją­ce się w prze­ciw­nych kie­run­kach oraz deli­kat­na fala, pozwa­la­ją­ca owadowi na ode­pchnię­cie. Cała sekwen­cja nastę­pu­je z wyczu­ciem, bez naru­sza­nia napię­cia powierzchniowego.

Wyjąt­ko­we zdol­no­ści nar­t­ni­ka zain­spi­ro­wa­ły nawet inży­nie­rów z Harvar­du i MIT do skon­stru­owa­nia robota o ana­lo­gicz­nej budowie. Przed­sta­wio­ny w 2003 roku Robo­stri­der był nieco większy od natu­ral­ne­go odpo­wied­ni­ka i został wypo­sa­żo­ny w dru­cia­ne odnóża, jednak radził sobie ze śmi­ga­niem po tafli wody nie­wie­le gorzej od ory­gi­na­łu. Pozwo­lił on również bada­czom na doko­na­nie naj­do­kład­niej­szej dotąd analizy hydro­dy­na­mi­ki ruchu nar­t­ni­ków, przed­sta­wio­nej na łamach Nature.

A TAK W OGÓLE TO… Nar­t­ni­ko­wa­te to naj­po­pu­lar­niej­si spe­cja­li­ści od cho­dze­nia po wodzie, ale bynaj­mniej nie jedyni. Na pol­skich akwe­nach możemy również spotkać dwa gatunki z rodziny Hydro­me­tri­dae: pośli­zga złotego oraz pośli­zga wysmu­kłe­go. Pod wieloma wzglę­da­mi przy­po­mi­na­ją swoich kuzynów Ger­ri­dae, ale pre­fe­ru­ją nieco wol­niej­szy i bar­dziej skryty tryb życia.