p Mais de um século atrás, O escritor americano Mark Twain observou um fenômeno curioso no Lago Mono, logo a leste do Parque Nacional de Yosemite:um número enorme de pequenas moscas rastejaria debaixo d'água para se alimentar e botar ovos, mas cada vez que eles reapareciam, eles pareceriam completamente secos. p Em suas memórias de viagem Roughing It, Twain escreveu:"Você pode mantê-los debaixo d'água o tempo que quiser - eles não se importam - eles só ficam orgulhosos disso. Quando você os deixa ir, eles vêm à superfície tão secos quanto um relatório de escritório de patentes, e andam tão despreocupadamente como se tivessem sido educados especialmente com o objetivo de proporcionar entretenimento instrutivo ao homem dessa maneira particular. "

p O biólogo da Caltech Michael Dickinson, Esther M. e Abe M. Zarem Professor de Bioengenharia e Aeronáutica, ficou igualmente intrigado com essas chamadas moscas mergulhadoras - cientificamente conhecidas como Ephydra hians - em férias em Yosemite há 22 anos. Agora o principal investigador de um laboratório especializado em voo de insetos, Dickinson se juntou ao ex-bolsista de pós-doutorado do Caltech, Floris van Breugel (agora na Universidade de Washington) para estudar o comportamento misterioso das moscas do Lago Mono.

p Os dois já caracterizaram as adaptações únicas da mosca Mono Lake e os mecanismos que ela utiliza para rastejar debaixo d'água sem se molhar. O trabalho foi publicado em um artigo na edição de 20 de novembro da Proceedings of the National Academy of Sciences .

p "Mono Lake tem um ecossistema muito delicado e único, "diz van Breugel." Os conservacionistas têm lutado muito para evitar sua perda. Estávamos interessados ​​nas moscas do Lago Mono não apenas porque seu comportamento é tão incomum, mas porque eles são uma espécie crucial para o ecossistema do lago e rede alimentar. As moscas do lago Mono são um componente crucial para o ecossistema local, atuando como fonte de alimento para aranhas e para aves migratórias e nidificantes. "

p Mono Lake não é um lago de água doce comum. Não só é três vezes mais salgado que o oceano, também está cheio de carbonato de sódio e bórax - que é essencialmente um detergente para a roupa. O alto pH da água a torna escorregadia, textura quase oleosa.

p Nenhum peixe ou outro vertebrado sobrevive no Lago Mono, embora algas e bactérias sejam abundantes. Assim, para uma mosca, as profundezas do lago podem parecer atraentes - não há predadores e há bastante comida. Contudo, há apenas um obstáculo a superar primeiro:como permanecer seco debaixo d'água.

p Para algo do tamanho de uma pequena mosca, a tensão superficial da água é poderosa, tornando-se uma armadilha pegajosa mortal. Todos os insetos precisam ser repelentes de água, ou hidrofóbico, para conviver com a chuva e o orvalho em seus ambientes. A maioria é capaz de fazer isso ostentando uma camada de pelos curtos e eriçados cobertos por uma substância cerosa, o que lhes permite repelir a maior parte da água.

p Contudo, devido à sua composição química peculiar, A água do lago Mono é particularmente boa para romper as defesas peludas de um inseto comum. Van Breugel e Dickinson descobriram que isso ocorre porque a superfície do lago contém uma fina camada de íons carbonato carregados negativamente. Quando uma mosca normal chega muito perto da água, os íons são atraídos por cargas positivas na pele da mosca e a água é puxada entre os fios de proteção, molhar a mosca.

p Então, como pode o lago Mono mergulhar e permanecer seco no que Dickinson chama de "talvez a água mais úmida do mundo"?

p Usando uma combinação de vídeo de alta velocidade e medições de micro-força em que mergulharam moscas em uma variedade de soluções químicas diferentes, van Breugel e Dickinson descobriram que a mosca Mono Lake cria uma bolha protetora de ar ao redor de seu corpo quando rasteja para a água do lago. Essa bolha é resultado de um fenômeno de repulsão extrema de água denominado superhidrofobicidade. As moscas são capazes de fazer isso, os pesquisadores descobriram, porque são mais peludos do que a mosca média e revestem seus corpos e cabelos com ceras que são particularmente eficazes em repelir a água rica em carbonato. Eles também têm grandes garras em seus pés, que lhes permitem rastejar em rochas subaquáticas, enquanto resistem à força de flutuação natural da bolha. Notavelmente, a bolha não envolve os olhos da mosca, permitindo que a mosca veja debaixo d'água sem o efeito de distorção da bolha.

p A equipe comparou o desempenho das moscas Mono Lake com uma variedade de moscas diferentes, incluindo alguns parentes próximos. Nenhuma outra mosca poderia mergulhar na água do lago Mono sem se molhar a um grau que tornaria improvável a fuga do lago. Adicionalmente, quando as moscas do Lago Mono foram enxaguadas brevemente com um solvente (hexano) para dissolver a cera, eles perderam a capacidade de formar uma bolha super-hidrofóbica, sugerindo que as ceras da mosca são críticas para este fenômeno.

p "Não é que as moscas Mono Lake tenham desenvolvido uma maneira nova e única de permanecer hidrofóbica - é que elas amplificaram as ferramentas normais que a maioria dos insetos usa, "diz Dickinson." É apenas um show matador. Não há nada debaixo d'água para comê-lo e você tem toda a comida que quiser. Você apenas tem que mergulhar na água que talvez seja a mais difícil para se manter seco no planeta. Eles descobriram isso, e assim poderá desfrutar de uma história de vida extremamente única. É incrível como a evolução de tais mudanças físicas e químicas em pequena escala pode permitir que um animal ocupe um nicho ecológico inteiramente novo. "

p As próximas etapas do projeto, de acordo com Dickinson, são amplos.

p "Poderíamos ir na direção da ciência dos materiais e estudar a química das ceras que os insetos usam, ", diz ele." Mas também há uma neurobiologia realmente interessante - é uma coisa incrivelmente estranha para uma mosca rastejar deliberadamente sob a água. "