Gândacii scufundători folosesc o bulă de aer ca pe un „tub de oxigen” natural pentru a respira sub apă.

Gândacii din familia Dytiscidae, cunoscuți drept gândaci scufundători prădători, utilizează un mecanism biologic fascinant numit „branhie fizică”. Această adaptare le permite să rămână sub apă timp de câteva ore, depășind cu mult capacitatea unei simple rezerve de aer statice. Procesul se bazează pe principiile difuziei gazelor și pe Legea lui Henry privind solubilitatea gazelor în lichide.Atunci când gândacul se scufundă, bula de aer prinsă sub elitre are o concentrație de oxigen de aproximativ 21%. Pe măsură ce insecta consumă acest oxigen, presiunea parțială a gazului din bulă scade sub nivelul oxigenului dizolvat în apa înconjurătoare. Această diferență de presiune forțează moleculele de oxigen din apă să treacă în bulă, reîmprospătând constant rezerva insectei.Cercetările publicate în jurnale de entomologie precum „Journal of Experimental Biology” arată că acest sistem poate extrage până la de opt ori mai mult oxigen decât volumul inițial al bulei. Totuși, sistemul nu este infinit, deoarece azotul din bulă se dizolvă lent în apă, ducând la micșorarea progresivă a bulei. În cele din urmă, gândacul trebuie să revină la suprafață pentru a captura o nouă bulă și a restabili echilibrul de azot.Această strategie evolutivă este esențială pentru supraviețuirea celor peste 4.000 de specii de Dytiscidae identificate la nivel mondial. Eficiența acestui sistem depinde direct de temperatura apei și de nivelul de oxigenare al ecosistemului. În ape reci și bine oxigenate, unii gândaci pot rămâne scufundați aproape nelimitat, demonstrând o inginerie biologică remarcabilă.