Přežít v chladu, když teplota prostředí klesá pod bod mrazu, je pro organismy velkou výzvou. Pro zástupce z říše hmyzu s malými těly to platí dvojnásob. Jejich „krev“ zvaná lymfa v jejich tělech snadno mrzne a tvořící se krystaly jemné struktury roztrhají a přivodí smrt. K organismům, které se s nepříznivým podnebím dokázaly popasovat, kupodivu patří titěrné mušky. Pobíhání po sněhu jim evidentně nedělá problém, a protože mají dlouhé nohy a chybí jim křídla, tak je my laikové považujeme většinou za pavoučky. Biologům už delší dobu vrtalo hlavou, jak to tvor z řádu dvojkřídlí rodu Chionea dělá, že přežívá i když mu tělní teplota klesne na mínus sedm stupňů Celsia a okolní teplota dosahuje až mínus deseti.
Do svého bádání vědci přizvali i laickou veřejnost. Požádali lyžaře a horolezce, aby jim při svých toulkách po sněžných pláních z hraničního pásma, kde končí lesy, podivné tvorečky fotili a sbírali. Tím vyšlo najevo, že zhruba čtvrtině z nich jedna či více končetin chybí a zrodilo se podezření, že by to mohlo s přežíváním na sněhu nějak souviset. Ale jak?
Představa, že se mušky nohy zbavují když jim přimrznou k podkladu a dělají něco podobného, jako když se lišky chytnou do želez, se ukázala být mylnou. Stačil k tomu jednoduchý pokus – tahat mušky za nohy zůstalo bez efektu - nevzdali se jich.
I když mušky mají v hemolymfě několik vychytávek, které krystalizaci brání (cukr trehalózu a glycerol), laboratorní pokusy s termokamerou ukázaly, že limitních je pro ně mínus 7 °C. Tehdy jim začne jít o život. Pochopitelně, že proces začíná tam, kde je tělo v přímém kontaktu s chladem a nejohroženější jsou proto nožky dotýkající se zmrzlého sněhu. Jakmile v končetině dojde ke krystalizaci, šíří se rychlostí blesku do celého těla a pro mušku to je rychlá konečná.
Sněžné mušky riziku čelí tím, že si nožku v kloubu mezi femurem a trochanterem odlomí. Samoamputace končetiny v níž se spustil proces krystalizace, je posledním pokusem ve snaze přežít. Aby to mušce bylo co platné, musí si to provést rychleji, než je rychlost růstu krystalů. Zvládají to během půl sekundy! Podle vědců je tento proces pod kontrolou termosenzorických neuronů, které v nožce vyhodnotí změnu teploty, k níž při krystalizaci dochází.
Život v tak extrémních podmínkách musí přinášet nějakou výhodu. Tou je, že tam není tolik potenciálních predátorů. Muškám to dovoluje se v klidu oddávat běhání po sněhu (což při teplotách pod nulou zvládají rychlostí skoro metr za minutu) a radostem života, k nimž patří i ty nutné k plození potomstva čehož s oblibou využívají po dobu hodiny i déle. Podobně spokojené a klidné mládí si užívají i jejich larvy. Těm ke štěstí pod sněhem stačí jen něco málo zbytků z tlejících rostlin. Rozšíření sněžných mušek takřka po celém světě (ve Skalistých horách až do výšek okolo 3500 metrů nad mořem) potvrzuje, že podstupovat riziko umrznutí se vyplácí.
Video: Sněžné mušky ve volné přírodě snímané termokamerou. Kredit: Current Biology (2023). DOI: 10.1016/j.cub.2023.09.002
Rod Chionea (česky pavoučnice) je početný a má více než tři desítky druhů z nichž některé žijí i u nás. Je proto dost dobře možné, že to co právě popsal kolektiv vedený John C. Tuthillem, tak když se budeme dobře dívat, mohli bychom spatřit na vlastní oči. Ještě poznámka na závěr. Za sněžné mušky bývají považovány nejen pavoučnice, ale i jim podobné sněžnice z rodu Boreus. Pohlédnout do tváře těmto oběma krkonošským a šumavským otužilkyním lze například zde a zde.
Literatura
Dominic Golding et al, Snow flies self-amputate freezing limbs to sustain behavior at sub-zero temperatures, Current Biology (2023). DOI: 10.1016/j.cub.2023.09.002
https://www.krnap.cz/media/3cojjssz/krkonosska-zouzel_w.pdf
Starší video dokládající rozšíření sněžných mušek do různých koutů Země: Бескрылый зимний комар (Chionea) в Башкирском государственном природном заповеднике (БГПЗ)
Co říkají na důchodovou reformu háďátka?
Autor: Josef Pazdera (22.01.2015)
Čím nápadníci své vyvolené uspávají?
Autor: Josef Pazdera (28.12.2022)
Diskuze:
