Жук-пестряк чёрная сосновая летит прямо к лесным пожарам. То, что кажется парадоксом, помогает лесу восстанавливаться и подсказывает учёным новые технологии раннего обнаружения пожаров.
Вот уже несколько недель в больших районах Европы полыхают сильные лесные пожары. Целые регионы приходится эвакуировать, люди лишаются своего жилья, и вновь и вновь гибнут люди. Затяжная жара дополнительно усугубляет ситуацию. По оценке многих исследователей, с изменением климата лесные пожары становятся чаще и интенсивнее.
РЕКЛАМА
РЕКЛАМА
Но наука занимается не только вопросом, как можно тушить пожары. Она изучает и то, что происходит после них, и какие решения предлагает сама природа. Ключевая роль здесь принадлежит неприметному обитателю наших лесов — жуку черной сосновой златке.
Жук, который ищет огонь
Черная сосновая златка (Melanophila acuminata) относится к немногим видам животных, которые целенаправленно реагируют на лесные пожары. Едва огонь погаснет, жук летит на выжженные участки, чтобы отложить там яйца. Биолог Лидия Шьобель, руководитель инспекции по защите животных в Обществе защиты животных Мюнхена, объясняет Euronews, почему это происходит.
«Жук летит прямо на пламя, потому что его личинки могут развиваться только в свежесгоревших деревьях. У здоровых деревьев есть защитные механизмы, с которыми маленькие белые личинки не в силах справиться».
Особенность, по словам Шьобель, в том, что жуки способны фиксировать пожар на расстоянии как минимум 80 километров.
То, как именно жук находит очаги возгорания, десятилетиями занимало ученых. Исследователи Боннского университета теперь смогли показать, что это насекомое буквально может «слышать» огонь.
По обеим сторонам тела жук имеет специальные органы чувств. Они представляют собой крошечные полости, заполненные жидкостью. Когда на эти структуры попадает тепловое излучение пожара, жидкость расширяется и деформирует тончайшие чувствительные волоски. Нервная система фиксирует эти изменения давления подобно тому, как воспринимает звуковые волны.
Прототип для новых датчиков возгорания
Именно этот механизм в будущем должен помочь и людям.
Еще с 2000‑х годов ученые Боннского университета работают над тем, чтобы воссоздать орган чувств жука в техническом виде. Эта область исследований называется бионикой: решения, выработанные природой, переносятся на технические применения.
Ученые разработали простой инфракрасный датчик по образцу жука. Вместо естественного органа чувств используется тонкая пластиковая пластина, которая под воздействием теплового излучения едва заметно расширяется и передает это движение на сенсор.
Руководитель проекта Хельмут Шмиц в одном из отчетов о ходе исследований пояснил, что лесные пожары только в Европейском союзе наносят ущерб на миллиарды евро. Максимально раннее обнаружение очагов могло бы помочь предотвратить разрушительные крупные пожары. В долгосрочной перспективе такие бионические инфракрасные сенсоры могут внести вклад в систему раннего обнаружения возгораний.
По данным ученых, первые прототипы стоили всего несколько евро и были значительно дешевле традиционных инфракрасных датчиков. Хотя поначалу они уступали им по эффективности, исследователи считают это направление многообещающим.
После пожара лес начинает жизнь заново
Многих волнует и то, что происходит после пожара.
Черная сосновая златка относится к так называемым пирофильным видам — животным, которые выигрывают от огня. Ее личинки прогрызают ходы в отмершей древесине, ускоряя ее разложение.
По словам Лидии Шьобель, благодаря этому питательные вещества быстрее возвращаются в почву леса. Одновременно рыхлое мертвое дерево создает благоприятные условия для появления новых растений.
При этом черная сосновая златка — не единственный вид. «К пирофильным животным в Германии также относятся четырехточечный жук-скакун, жужелица Gruben-Laufkäfer, сосновый коровый клоп и дымовая муха», — объясняет Шьобель Euronews.
Во всем мире их считают важными помощниками в восстановлении лесов.
К огню приспособились и некоторые растения, говорит Шьобель. У одних особенно устойчивые к огню свойства, другие раскрывают свои семенные коробочки только после воздействия высокой температуры, что обеспечивает быстрое возобновление леса.
Даже некоторые виды птиц временно выигрывают от изменившихся условий. Такие виды, как вертишейка, лесной конек или садовая горихвостка: они используют засохшие деревья как места для гнездования и особенно легко находят корм на открытых участках.
Лесные пожары остаются природными катастрофами с обычно разрушительными последствиями. В то же время они демонстрируют, насколько устойчивыми могут быть экосистемы и как многому можно научиться у природы. И именно жук, который ищет огонь, в будущем может помочь раньше обнаруживать пожары и смягчать их последствия.