Все мы наблюдали такой эффект, при котором вода не смачивает ту или иную поверхность и собирается на ней каплями — например, на смазанной маслом сковородке вода разбивается на капли, и так и будет на ней лежать, не растекаясь ровным слоем, то есть — не смачивая.
Давай разберемся, почему так происходит, а потом перейдем к биологической стороне этой темы.
Дело в том, что молекулы воды являются ДИПОЛЯМИ, то есть у них на одном конце имеется небольшой положительный заряд (со стороны двух атомов водорода), а со стороны атома кислорода — небольшой отрицательный заряд. Поэтому молекулы воды притягиваются друг к другу своими разно-заряженными концами за счет обычного электростатического притяжения.
А теперь представим себе, что в компанию молекул воды попала молекула жира. В отличие от молекул воды, она диполем не является и ни к кому не притягивается. Представь, что слева и справа молекулы жира есть две молекулы воды. Что случится? Молекулы воды притянутся друг к другу и попросту вытолкнут в сторону молекулу жира. И другие молекулы воды тоже будут ее дальше выталкивать. Так и получится, что в итоге жир и вода разделятся и не смогут перемешиваться. За счет силы поверхностного натяжения молекулы воды не только «вытолкаются» из жира, но еще и приобретут форму капельки.
Но точно такой же эффект мы можем наблюдать с листьями лотоса, настурции, тростника, а ведь их листья никаким жиром не смазаны! Вода, попадающая на их листья, тоже сворачивается шариком и легко стекает вниз, при этом заодно захватывая с собой частицы пыли, тем самым очищая поверхность растения и обеспечивая идеальные условия для дыхания и фотосинтеза. Попутно решается вопрос предотвращения заселения поверхности листа микроорганизмами, грибами и водорослями.
Как же этим растениям удается добиваться такого эффекта? Во-первых, лист все-таки покрыт восковым слоем, который вырабатывается в железах растения. Во-вторых, лепестки лотоса покрыты еще и особыми микроскопическими выступами — как на картинке.
Похожим образом устроены и крылья бабочек и многих других насекомых, для которых защита от избыточной воды жизненно необходима: намокнув, они потеряли бы способность летать.