東アフリカのマラウイ湖に生息する数十億匹のユスリカの幼虫(Chaoborus edulis)は、どんな潜水艦長も嫉妬するような日常的なショーを繰り広げている。毎朝、彼らは捕食者から逃れるために低酸素のデッドゾーンへ200メートル以上潜り、夜になると空腹の魚の大群をかいくぐって餌を求めて浮上する。

ブリティッシュコロンビア大学のフィリップ・マシューズ博士とエヴァン・マッケンジー博士は、湖底にソナーシステムを設置し、この鉛直移動を追跡した。幼虫の内部で彼らが発見したのは、驚くほど洗練された浮力システムだった。それは潜水艦のバラストタンクのように機能する2対の気嚢だ。気嚢は超弾性タンパク質であるレシリンで裏打ちされており、気嚢壁のpHを調整することで、幼虫は気嚢を拡張・収縮させ、深度を精密に制御できる。

この気嚢の限界をテストするため、研究者たちは幼虫を小型の圧力チャンバーに入れた。気嚢は幼虫が実際に潜る深さをはるかに超える、水深400メートル以上に相当する圧力に耐えた。この頑丈さは、昆虫が外洋にほとんどいない理由は単に圧力のせいだという一般的な理論に挑戦する。どうやらこれらの幼虫は、pH変化で作動する人工筋肉のような新素材の開発に役立つ可能性のある、耐圧設計を進化させたようだ。

カナダ自然科学・工学研究評議会の助成を受けたこの研究は、海洋に昆虫が少ない理由は、圧倒的な深さよりも、美味しいランチビュッフェの欠如や魚の過剰など、他の要因による可能性を示唆している。