Німецькі біологи у співпраці з австралійськими колегами описали систему капілярних каналів на поверхні тіла ящірки-молоха, яка відома своєю здатністю пити «за допомогою» шкіри. Виявилося, що система каналів нагадує по структурі соти і має мікроскопічні відгалуження. Роботу опубліковано в журналі.
Деякі тварини, що мешкають у посушливих районах, пристосувалися дуже ефективно запасати воду за допомогою системи капілярних каналів на поверхні тіла. Інженери зацікавлені у вивченні природних систем водозбору, за допомогою яких деякі рептилії та комахи абсорбують воду з повітря. Застосування їх штучних аналогів може збільшити ефективність збору опадів або конденсату і таким чином вирішити проблему доступу до прісної води там, де це необхідно.
Серед тварин, які найбільш ефективно використовують капілярні властивості власної шкіри, - ящірка-молох, у себе на батьківщині відома як «колючий диявол». Вона широко поширена в австралійських пустелях. Через те, що ці ящірки пристосувалися до поїдання мурашок, вони розучилися пити звичайним способом - вода надходить до них в рот через систему капілярів, що покривають шкіру.
Автори нової роботи детально вивчили цю систему за допомогою мікроскопії та мікротомографії. Вони наносили на шкіру ящірок краплину чорнил об'ємом у сім мікролітрів і спостерігали за струмом рідини в каналах.
Для початку вчені з'ясували, що капілярну систему можна вивчати тільки на живих ящірках - музейні зразки мають відносно погану «провідність». Шкіра на животі і спині ящірок практично не відрізнялася за своїми властивостями. За допомогою скануючої електронної мікроскопії автори показали, що система каналів, якою покрита шкіра ящірки під чешуйками, організована у вигляді сот, і не має спрямованості. Цим капілярна система молоху відрізняється від аналогічної системи американської пустельної жабоподібної ящірки, у якої струм рідини переважно здійснюється в одному напрямку. Крім того, на дні каналів вчені виявили мікроскопічні суб-капіляри, завдяки яким дальність перенесення рідини збільшувалася майже на 40 відсотків.
Автори роботи побудували математичну модель струму рідини в системі. Нанесена на зовнішній покрив тваринного крапля рідини зісковзувала з лусочок, не затримуючись на них, і розподілялася по каналах у дві тимчасові фази - «швидку» і «повільну». Повне «вбирання» краплі пофарбованої води відбувалося за десять секунд, при цьому рідина транспортувалася на сантиметр від місця нанесення за участю 1600 каналів довжиною 0,28-0,48 міліметра.
Покрови ящірок привертають увагу вчених не тільки з утилітарної точки зору. Наприклад, ми розповідали про те, як інженери описали формування забарвлення у ящірок. Виявилося, що у молодих ящірок візерунок описується системою рівнянь Тьюрінга, в той час як лабіринтоподібне забарвлення дорослих особин будується за принципом дискретної моделі клітинного автомата фон Неймана.