John Tuthill 2016 októberében, egy veszélyes hágón kelt át, amikor látta, hogy valami megmozdul a havon. Társával több mint 2400 méter magasan jártak a washingtoni Alpine Lakes Wilderness területén, ahol erős szél és a jóval a fagypont alatti hőmérséklet honolt. Bár a túrázók azt hitték, hogy a zord körülmények között teljesen egyedül róják az utat, apró, barna pontokat vettek észre, amelyek a szűz havon suhantak.
Amikor Tuthill közelebbről megnézte őket, megdöbbenve látta, hogy a pontok rovarok. Olyan rovarok, amelyek a legtöbb rovar számára teljesen elviselhetetlen környezetben élnek.
Tuthill egyébként legyekkel foglalkozó idegkutató, és pontosan tudta, hogy a rovarok idegrendszere leáll, ha túlságosan lehűlnek. Így még azok a fajok is, amelyek képesek elviselni a fagypont alatti hőmérsékletet, ezt általában úgy teszik, hogy nyugalmi állapotba kerülnek. Ezek a rovarok azonban a biológiával és a fizikával is szembeszegülve rohangáltak a havon. Tuthill teljesen ledöbbent, és rövidesen belevágott a hószúnyogok intenzív tanulmányozásába.
A síszezon rajongói
A hószúnyogok (Chionea) a rovarok egy kevéssé ismert neme, amelyet a múltban nagyon kevesen vizsgáltak. Szárnyaik nincsenek, ezért pókszerűen rohangálva közlekednek. Mindezt olyan hidegben teszik, amelyben a legtöbb rovarnak képtelenség lenne a mozgás. Tuthill például gyakran úgy altatja el az ecetmuslicákat kísérletei során, hogy 2 °C-ra hűti őket, és ettől megbénulnak. A hószúnyogok azonban akkor is képesek futni, amikor a testük hőmérséklete mínusz 7 °C-ra süllyed. Sőt: valójában éppen a fagypont közeli hőmérsékletet kedvelik – ha a kezünkbe fogjuk őket, akkor idegesek lesznek, de ha a hűtőszekrénybe tesszük őket, akkor nyugodtan mozognak, mondja Tuthill.
A hószúnyogokról, ahogy már említettük, nagyon keveset tudunk, részben azért, mert a gyűjtésükhöz is elég jó síelőnek vagy hegymászónak kell lenni. 2019-ben Tuthill megpróbálta a lakosság segítségét kérni, hogy ha olyan helyen járnak, fogjanak be és küldjenek neki hószúnyogokat, de csak kevesen próbálkoztak, és akik mégis kísérletet tettek, többnyire pókokat küldtek be tévedésből. Végül ő és kollégái kellett gyűjtötték be a legtöbb példányt, amelyeket tanulmányoztak – annyira nem is bánták ezt a feladatot.
"Érdekes módon pontosan ugyanazok a körülmények ideálisak a hószúnyogok számára, mint amit egy síelő is optimálisnak tart"
– mondja Tuthill. És akkor a legaktívabbak, amikor a nap rásüt egy-egy vastagabb, friss porhóval fedett hófoltra. „A laboromban többen próbálkoznak azzal, hogyan lehetne mesterséges körülmények között tenyészteni őket, de őszintén szólva egy kicsit azt remélem, hogy nem járnak sikerrel. Most minden alkalommal, amikor tökéletesnek látszik hozzá a nap, lemondom a megbeszéléseimet, és kimegyek hószúnyogokat gyűjteni” – folytatja a szakértő.
Drámai védekezés
A befogott rovarok tanulmányozása során Tuthill kollégája, Dominic Golding feltárta, hogyan birkóznak meg az állatok a fagypont alatti élet egyik legnagyobb veszélyével – a jéggel. Ha ugyanis a rovarok testnedveiben jég kezd kialakulni, a táguló kristályok gyorsan elpusztítják őket. A hószúnyogok azonban érzékelik, amikor elkezdődik ez a végzetes folyamat, és önamputációval megakadályozzák azt.
Hőkamerák segítségével Golding számos olyan pillanatot filmezett le, amikor a „jéghullám” felfelé kúszott egy hószúnyog lábán, hogy aztán a láb másodperceken belül leváljon a testről.
A hószúnyogok közeli rokonai, a hosszú lábú, lassan repülő lószúnyogok hasonló trükköt alkalmaznak, ha lábukat ragadozók kapják el, amit a lábaikban található, húzó- és rántóerőket érzékelő neuronok segítségével detektálnak. Tuthill úgy véli, hogy a hószúnyogok ugyanezt a védekező reflexet helyezték a hőmérsékletet érzékelő neuronok irányítása alá. Ezek érzékelik a jég formálódásakor felszabaduló apró hőenergia-mennyiségeket, és olyan izomösszehúzódást indítanak be, amelynek nyomán a megfagyott végtag leválik a testről.
Ez a stratégia enyhén szólva szokatlan. Katie Marshall kanadai zoológusa elmondása szerint a hideghez alkalmazkodott állatok többnyire úgy birkóznak meg a jégképződéssel, hogy vagy „fagyállóval” töltik fel a vérüket, amely megakadályozza a jégkristályok kialakulását, vagy hagyják, hogy a kristályok kialakuljanak, és ellenállnak nekik. A hószúnyogok ezek egyikét sem teszik: egyedi megoldásuk – az önamputáció – pedig talán kissé drámai, de kétségkívül sikeres. A hegyekben Tuthill számos háromlábú hószúnyogot is látott, amelyek még így is elég jó tempóban mozogtak.
A legjobb nap
A sebességük annál is inkább lenyűgöző, mivel az idegrendszerüknek egyáltalán nem kellene működnie ilyen körülmények között. Az elsüléshez az idegsejteknek elektromosan töltött molekulákat kell kipumpálniuk a membránjukon keresztül, majd ioncsatornák megnyitásával lehetővé kell tenniük, hogy ezek a molekulák újra beáramolhassanak. A hőmérséklet csökkenésével azonban a pumpák lelassulnak, az ioncsatornák sem nyílnak ki, így az idegsejtek sem tudnak elsülni.
A hószúnyogoknak tehát rendelkezniük kell olyan alkalmazkodási képességgel, amely lehetővé teszi, hogy neuronjaik dacoljanak ezekkel a hőmérsékleti korlátozásokkal. Tuthill egyelőre még nem tudja, hogy mik lehetnek ezek. Más rovarokkal összehasonlítva, mondja, a hószúnyogok nem is annyira hidegtűrőek. Az igazi szuperképességük az, hogy egészen addig a pillanatig aktívak maradnak, amíg meg nem fagynak.
A kifejlett hószúnyog nem táplálkozik, így amikor a hómezőkön sprintelget, kifejezetten társat keres. Ha két megfelelő hószúnyog egymásra talál, azonnal párosodnak, mégpedig elég vakmerő módon: annak ellenére, hogy ki vannak téve a ragadozóknak, és jól láthatóak a fehér háttér előtt, 30 percet vagy még többet is eltöltenek egymással. Ennek hátterében az állhat, hogy még így is alig akadnak ragadozók, amelyek láthatják őket, talán pont ezért alkalmazkodtak a gleccsereken való futáshoz.
Bár a szélsőséges környezetben élő állatokra gyakran úgy tekintünk, mint akik alig elviselhető körülmények között, azokat éppen csak elviselve boldogulnak, Tuthill szerint a hószúnyogoknak valójában nincs rossz dolguk. Ha a megfelelő napon esnek át a metamorfózison, kék ég és friss porhó várja őket, ráadásul még életük szerelmét is megtalálhatják, mondja a kutató, hozzátéve:
„Egyáltalán nem rossz, ha minden összejön.”
***
A hószúnyogok jó napjai ugyanakkor meg vannak számlálva. A következő két évtizedben az előrejelzések szerint Washington államban körülbelül fele annyi hó várható telente, mint az elmúlt évszázadban jellemző volt. A 2080-as évekre pedig 70 százalékkal kevesebb lesz a hómennyiség. A hószúnyogok először valószínűleg magasabbra szorulnak majd, de egy ponton elfogynak alóluk hegyek, mondja Marshall. A legtöbben persze nem fogják észrevenni a hiányukat – azt is alig vette észre valaki, hogy egyáltalán léteznek. De a hószúnyogok eltűnésével ismét elveszhet az élet egyik hihetetlen formája, amely egészen valószínűtlen környezetben is képes volt megmaradni.
