Saharští stříbrní mravenci mají dokonalou tepelnou ochranu

24. červenec 2015

Saharští stříbrní mravenci žijí v extrémně horkých podmínkách pouště, takže se snaží různými způsoby vzdorovat okolnímu vražednému horku a slunečnímu záření. Patří k živočišným druhům, které jsou nejvíce odolné vůči teplu.

Kromě toho, že se na slunci zdržují zpravidla jen několik minut a že preventivně generují speciální bílkoviny účinné proti tepelnému šoku, také povrch jejich těla zvláštním způsobem odráží světlo a vyzařuje tepelné infračervené záření.

Saharští stříbrní mravenci (Cataglyphis bombycina) vyrážejí za potravou i během pravého poledne, kdy teplota okolí dosahuje až 70 stupňů Celsia, přičemž vydrží teplotu zhruba do 53-54 stupňů Celsia. Je to pro ně zásadní, protože v nejvyšších vedrech se v poušti nemohou pohybovat dravé ještěrky, které mravence loví.

Vědci se dlouho dohadovali, jak tato vedra mohou tvorové velcí jen asi 10 milimetrů vydržet.

Hustý porost chloupků saharských stříbrných mravenců porůstá zejména jejich hřbet a boky

Mravenci vypadají jako malé stříbřité kapky rtuti, pohybující se rychlostí až 70 centimetrů za sekundu. Stříbřitý vzhled je způsoben hustým polem speciálně utvářených chloupků, které je pokrývají. Tým fyziků z Kolumbijské techniky, Curyšské univerzity a Washingtonské univerzity objevil dvě klíčové strategie, kterými se saharští stříbrní mravenci účinně ochlazují.

Fyzikové díky elektronové mikroskopii a pomocí iontových svazků dokázali, že právě hustý pokryv speciálních chlupů dobře zvládá chránit mravence před širokým pásmem dopadajícího elektromagnetického záření, ať už jde o sluneční záření (nacházející se ve viditelné a blízké infračervené oblasti) nebo o tepelné vyzařování okolí (střed infračervené oblasti). Chloupky stříbrných mravenců mají trojúhelníkový průřez a rostou paralelně s pokožkou, od ní je ovšem dělí tenká vrstva vzduchu. Mravence chrání hlavně kombinací své optické odrazivosti a nadprůměrného tepelného (infračerveného) vyzařování. Chlupy je mravenec pokryt zejména na hřbetě a na bocích. Chladící efekt chlupů snižuje teplotu těla mravence o 5-10 stupňů Celsia, v porovnání s druhy mravenců, které tuto ochranu nemají.

Chloupky stříbrných mravenců mají trojúhelníkový průřez a rostou paralelně s pokožkou

Je zajímavé, že většina dosavadních studií, zaměřených na fyzikálně-optické vlastnosti živých organismů, se věnovala světlu ve viditelné a ultrafialové oblasti, zatímco infračervená oblast byla zatím přes svou důležitost spíše podceňována. Vědci, zkoumající tyto mikro či nanostruktury, jsou přesvědčeni, že pokud bychom důsledně napodobili optickou a pasivní tepelnou ochranu saharských stříbrných mravenců, mohli bychom vyrábět účinné chladící povrchy pro budovy, přístroje a dopravní prostředky, stejně tak i velmi chladivé šaty.

Zdroje: Phys.Org, Science Magazine, Wikipedia

autor: Pavel Vachtl
Spustit audio