Насекомите откриват тайната на своя восъчен слой: защита и комуникация в комбинация!

Насекомите откриват тайната на своя восъчен слой: защита и комуникация в комбинация!

В скорошно проучване изследователи от университетите в Майнц и Париж Сите изследваха физическите свойства на восъчния слой на насекомите. Този слой, съставен от кутикуларни въглеводороди (CHC), играе решаваща роля в защитата срещу изсушаване и химическа комуникация между насекомите. Проучването, публикувано в реномираното списание Journal of the Royal Society Interface публикувани показват за първи път, че течната фаза на този восъчен слой има два различни вискозитета.

Особено интересно е, че дебелата част на восъчния слой наподобява мед, а тънката част прилича на зехтин. Това сложно фазово поведение позволява на насекомите едновременно да задоволяват нуждите си от химическа комуникация и да се предпазват от загуба на вода. Това е особено важно, тъй като популациите на насекомите намаляват в световен мащаб, отчасти поради глобалното затопляне и свързаните с него високи температури, които увеличават загубата на течност през хитиновите черупки на животните.

Физични свойства и тяхното значение

Изследователите изследват вискозитета на восъчния слой като функция от температурата. Мравките, държани при 28 градуса по Целзий, показват по-висок вискозитет в сравнение с проби, държани при 20 градуса. Тази температурна зависимост подчертава способността на насекомите да регулират химическия състав на своя восъчен слой, за да се предпазят ефективно от изсъхване. По-вискозният слой осигурява по-добра защита, докато по-тънкият състав е важен за химическата комуникация.

Проучването сравнява вискозитета на восъчния слой с този на моторното масло. Това е забележително, тъй като феноменът е наблюдаван при единадесет различни вида мравки, всеки с различни смеси от вещества в своите CHC. Връзката между химичния състав на восъчния слой и неговия вискозитет може да бъде от решаващо значение за разпознаването на партньорите в гнездата и защитата срещу врагове.

Восъчният слой като еволюционен фактор

Восъчният слой няма фиксирана точка на топене, а по-скоро диапазон на топене на течност от около -45 °C до +30 до 40 °C. Това явление, изследвано чрез диференциална сканираща калориметрия, показва, че CHCs съществуват в смес течност-твърдо вещество. Това условие е от решаващо значение за техните функции, тъй като осигурява както защита срещу изсъхване, така и позволява ефективна комуникация между насекомите.

Резултатите от това интердисциплинарно изследване отварят нови перспективи за разбиране на биологичните функции на восъчния слой. С оглед на забележимия спад на насекомите, също в резултат на изменението на климата, разбирането на тези механизми е от централно значение. Бъдещите проучвания ще се съсредоточат върху по-нататъшното изследване на вискозитета и поведението на топене на CHC при различни температури за период от три седмици, за да се разберат по-добре еволюционните последици.

Като цяло, новите открития ясно показват, че защитата срещу изсушаване и нуждите от комуникация са в динамичен баланс, който е от съществено значение за оцеляването на мравките. Необходими са допълнителни изследвания, за да се анализират последователно адаптационните механизми на насекомите във времена на промяна.