Преимущество короткого антарктического лета в том, что оно очень похоже на зиму на Среднем Западе.
Но для бескрылых мух это также плохо в антарктическом лете. Мухи и их яйца должны бороться с непредсказуемым чередованием мягких и очень холодных дней.
Биолог из Университета Цинциннати Джошуа Бенуа отправился в Страну полуночного солнца, чтобы узнать, как единственное настоящее насекомое Антарктиды может выживать при постоянном замораживании и оттаивании. Он обнаружил, что у мошек есть удивительные приспособления к жизни в их зимнем царстве.
Бенуа и его студенты представили свои выводы в январе на конференции Общества интегративной и сравнительной биологии в Тампе, Флорида.
Belgica antarctica меньше, чем Tic Tac, и является крупнейшим наземным животным, найденным в Антарктиде. Личинки напоминают червей сливового цвета. Взрослые черные и похожие на муравьев.
В какой-то момент своей эволюции маленькие мошки потеряли крылья - возможно, чтобы справиться с пресловутыми антарктическими ветрами. Так как они едят много водорослей и никогда не улетают далеко от того места, где вылупились, им не нужно летать.
Найти их не сложно.
«Вы ползете по земле и копаетесь в грязи, водорослях и мхе, пока не найдете их», - сказал Бенуа, доцент Колледжа искусств и наук Макмикена Калифорнийского университета. «И из-за колоний пингвинов там тоже много экскрементов пингвинов».
Бенуа предпринял три научные миссии в Антарктику, проводя исследования на станции Палмер в рамках антарктической программы США. Ранее он изучал антарктических клещей, питающихся пингвинами и другими морскими птицами.
В своем последнем проекте Бенуа исследовал молекулярные механизмы, лежащие в основе размножения мух. Как и другие мошки, взрослые мухи спариваются большими стаями в течение короткого антарктического лета. Самки откладывают яйца, которые вылупляются примерно через 40 дней. Затем новорожденные мухи проводят следующие два года, развиваясь как личинки, погребенные в течение большей части года во льду.
И только в последнюю неделю своей жизни они расправляют крылья, так сказать, как полностью сформировавшиеся взрослые. Они умирают через несколько дней после спаривания.
Ученые называют их «экстремофилами» за их способность выживать в экстремальных условиях.
"Это может быть жизнь на большой высоте в горах - это экстремально. Или если вы живете в чрезвычайно соленой среде", - сказал он.
Немногие существа могут выжить во враждебных условиях Антарктиды, сказал Бенуа. Континент является домом для зверинца крошечных организмов, таких как клещи и нематоды. Способность крошечной мухи противостоять холоду и обезвоживанию делает ее экстремофилом олимпийского масштаба.
Ученые знают, что личинки мошек остаются защищенными от худшего из слепящего солнца Антарктиды и бодрящего холода, оставаясь под защитным слоем мха и почвы. Здесь температура и влажность относительно постоянны.
Но антарктическим летом дневная температура может достигать 40 градусов и опускаться значительно ниже нуля. Исследователи Калифорнийского университета хотели узнать, как яйца мошек переносят такие большие перепады температуры.
«Самки выделяют это прозрачное желе вокруг яиц. По сути, это как антифриз», - сказал студент Калифорнийского университета и ведущий автор исследования Джеффри Финч. «Он действует как температурный буфер против этих колебаний, помогая им выжить».
Гель также помогает яйцам пережить другую характерную черту климата Антарктиды - ее сухость. Антарктида является домом для самой большой пустыни в мире. Belgica может выжить даже после потери более 70 процентов содержащейся в ней воды. Для сравнения, исследования показали, что люди начинают страдать когнитивными нарушениями, когда мы теряем всего 2 процента содержания воды в результате обезвоживания.
«Итак, наличие всех этих уникальных приспособлений позволяет им жить в этих экстремальных условиях», - сказал Бенуа.