A rovarok felfedezik viaszrétegük titkát: a védelem és a kommunikáció kombinálva!

A rovarok felfedezik viaszrétegük titkát: a védelem és a kommunikáció kombinálva!

A mainzi és a Paris Cité egyetem kutatói egy friss tanulmányukban a rovarok viaszrétegének fizikai tulajdonságait vizsgálták. Ez a kutikuláris szénhidrogénekből (CHC) álló réteg döntő szerepet játszik a kiszáradás elleni védelemben és a rovarok közötti kémiai kommunikációban. A tanulmány a neves folyóiratban jelent meg Journal of the Royal Society Interface publikált közleménye először mutatja be, hogy ennek a viaszrétegnek a folyadékfázisának két különböző viszkozitása van.

Különösen érdekes, hogy a viaszréteg vastag része mézre, míg a vékony fázis olívaolajra emlékeztet. Ez az összetett fázisviselkedés lehetővé teszi a rovarok számára, hogy egyszerre teljesítsék kémiai kommunikációs igényeiket, és megvédjék magukat a vízveszteségtől. Ez különösen fontos, mivel a rovarpopulációk világszerte csökkennek, részben a globális felmelegedés és az ezzel járó magas hőmérséklet miatt, ami növeli az állatok kitinhéjain keresztüli folyadékveszteséget.

Fizikai tulajdonságok és jelentésük

A kutatók a viaszréteg viszkozitását a hőmérséklet függvényében vizsgálták. A 28 Celsius-fokon tartott hangyák nagyobb viszkozitást mutattak, mint a 20 fokon tartott minták. Ez a hőmérséklet-függés kiemeli a rovarok azon képességét, hogy módosítsák viaszrétegük kémiai összetételét, hogy hatékonyan védekezzenek a kiszáradás ellen. A viszkózusabb réteg jobb védelmet biztosít, míg a vékonyabb összetétel a kémiai kommunikáció szempontjából fontos.

A vizsgálat során a viaszréteg viszkozitását a motorolajéval hasonlították össze. Ez azért figyelemre méltó, mert a jelenséget tizenegy különböző hangyafajnál figyelték meg, amelyek mindegyikének CHC-jében más-más anyagkeverék található. A viaszréteg kémiai összetétele és viszkozitása közötti kapcsolat döntő fontosságú lehet a fészektársak felismerésében és az ellenség elleni védekezésben.

A viaszréteg mint evolúciós tényező

A viaszrétegnek nincs rögzített olvadáspontja, hanem -45 °C és +30 és +30 és 40 °C közötti folyadékolvadási tartomány. Ez a differenciális pásztázó kalorimetriával vizsgált jelenség azt mutatja, hogy a CHC-k folyadék-szilárd keverékben léteznek. Ez a feltétel kulcsfontosságú funkcióik szempontjából, mivel biztosítja a kiszáradás elleni védelmet és lehetővé teszi a rovarok közötti hatékony kommunikációt.

Az interdiszciplináris kutatás eredményei új távlatokat nyitnak a viaszréteg biológiai funkcióinak megértésében. Tekintettel a rovarok számának észrevehető – az éghajlatváltozás következtében is – csökkenése miatt, ezeknek a mechanizmusoknak a megértése központi jelentőségű. A jövőbeni tanulmányok a CHC-k viszkozitásának és olvadási viselkedésének további vizsgálatára fognak összpontosítani különböző hőmérsékleteken három hét alatt, hogy jobban megértsék az evolúciós következményeket.

Összességében az új eredmények egyértelművé teszik, hogy a kiszáradás elleni védelem és a kommunikációs igények dinamikus egyensúlyban vannak, ami elengedhetetlen a hangyák túléléséhez. További kutatások szükségesek a rovarok alkalmazkodási mechanizmusainak következetes elemzéséhez a változások idején.