Putukad avastavad oma vahakihi saladuse: kaitse ja suhtlus koos!

Putukad avastavad oma vahakihi saladuse: kaitse ja suhtlus koos!

Mainzi ja Paris Cité ülikoolide teadlased uurisid hiljutises uuringus putukate vahakihi füüsikalisi omadusi. See kiht, mis koosneb kutiikulaarsetest süsivesinikest (CHC), mängib olulist rolli kaitsmisel kuivamise ja putukate vahelise keemilise suhtluse eest. Uuring, mis avaldati tunnustatud ajakirjas Royal Society Interface'i ajakiri avaldatud näitab esimest korda, et selle vahakihi vedelfaasil on kaks erinevat viskoossust.

Eriti huvitav on see, et vahakihi paks osa meenutab mett, õhuke faas aga oliiviõli moodi. See keerukas faasikäitumine võimaldab putukatel samaaegselt täita oma keemilise suhtluse vajadusi ja kaitsta end veekao eest. See on eriti oluline, kuna putukate populatsioon väheneb globaalselt, osaliselt globaalse soojenemise ja sellega seotud kõrgete temperatuuride tõttu, mis suurendavad vedelikukadu loomade kitiinide kestade kaudu.

Füüsikalised omadused ja nende tähendus

Teadlased uurisid vahakihi viskoossust temperatuuri funktsioonina. 28 kraadi juures hoitud sipelgad näitasid kõrgemat viskoossust võrreldes 20 kraadi juures hoitud proovidega. See temperatuurisõltuvus rõhutab putukate võimet kohandada oma vahakihi keemilist koostist, et kaitsta end tõhusalt kuivamise eest. Viskoossem kiht pakub paremat kaitset, samas kui õhem koostis on keemilise suhtluse jaoks oluline.

Uuringus võrreldi vahakihi viskoossust mootoriõli omaga. See on tähelepanuväärne, sest seda nähtust on täheldatud üheteistkümnel erineval sipelgaliigil, millest igaühe CHC-des on erinev ainete segu. Vahakihi keemilise koostise ja viskoossuse vaheline seos võib olla pesakaaslaste äratundmisel ja vaenlaste eest kaitsmisel ülioluline.

Vahakiht kui evolutsiooniline tegur

Vahakihil ei ole fikseeritud sulamistemperatuuri, vaid vedeliku sulamisvahemik on umbes -45 °C kuni +30 kuni 40 °C. See nähtus, mida uuriti diferentsiaalse skaneeriva kalorimeetriaga, näitab, et CHC-d esinevad vedeliku-tahke segus. See tingimus on nende funktsioonide jaoks ülioluline, kuna see tagab nii kaitse kuivamise eest kui ka võimaldab tõhusat suhtlust putukate vahel.

Selle interdistsiplinaarse uurimistöö tulemused avavad uusi perspektiive vahakihi bioloogiliste funktsioonide mõistmiseks. Pidades silmas putukate arvu märgatavat vähenemist ka kliimamuutuste tagajärjel, on nende mehhanismide mõistmine keskse tähtsusega. Edasised uuringud keskenduvad CHC-de viskoossuse ja sulamiskäitumise edasisele uurimisele erinevatel temperatuuridel kolme nädala jooksul, et paremini mõista evolutsioonilisi mõjusid.

Üldiselt näitavad uued leiud, et kaitse kuivamise eest ja suhtlemisvajadused on dünaamilises tasakaalus, mis on sipelgate ellujäämiseks hädavajalik. Edasised uuringud on vajalikud putukate kohanemismehhanismide järjepidevaks analüüsimiseks muutuste ajal.