Gli insetti scoprono il segreto del loro strato di cera: protezione e comunicazione insieme!

Gli insetti scoprono il segreto del loro strato di cera: protezione e comunicazione insieme!

In un recente studio, ricercatori delle università di Magonza e Parigi Cité hanno esaminato le proprietà fisiche dello strato di cera degli insetti. Questo strato, composto da idrocarburi cuticolari (CHC), svolge un ruolo cruciale nella protezione contro l'essiccamento e la comunicazione chimica tra gli insetti. Lo studio, pubblicato sulla rinomata rivista Ufficiale dell'interfaccia della Royal Society pubblicato mostra per la prima volta che la fase liquida di questo strato di cera ha due diverse viscosità.

Ciò che è particolarmente interessante è che la parte spessa dello strato di cera assomiglia al miele, mentre la fase sottile assomiglia all'olio d'oliva. Questo complesso comportamento di fase consente agli insetti di soddisfare contemporaneamente le loro esigenze di comunicazione chimica e di proteggersi dalla perdita d'acqua. Ciò è particolarmente rilevante in quanto le popolazioni di insetti stanno diminuendo a livello globale, in parte a causa del riscaldamento globale e delle alte temperature associate, che aumentano la perdita di liquidi attraverso i gusci chitinosi degli animali.

Proprietà fisiche e loro significato

I ricercatori hanno esaminato la viscosità dello strato di cera in funzione della temperatura. Le formiche mantenute a 28 gradi Celsius hanno mostrato una viscosità maggiore rispetto ai campioni conservati a 20 gradi. Questa dipendenza dalla temperatura sottolinea la capacità degli insetti di adattare la composizione chimica del loro strato di cera per proteggersi efficacemente dalla disidratazione. Uno strato più viscoso fornisce una protezione migliore, mentre una composizione più sottile è importante per la comunicazione chimica.

Lo studio ha confrontato la viscosità dello strato di cera con quella dell'olio motore. Ciò è notevole perché il fenomeno è stato osservato in undici diverse specie di formiche, ciascuna con diverse miscele di sostanze nei propri COC. La connessione tra la composizione chimica dello strato di cera e la sua viscosità potrebbe essere cruciale per riconoscere i compagni di nido e difendersi dai nemici.

Lo strato di cera come fattore evolutivo

Lo strato di cera non ha un punto di fusione fisso, bensì un intervallo di fusione del liquido da -45 °C a +30 a 40 °C. Questo fenomeno, studiato mediante calorimetria a scansione differenziale, mostra che i CHC esistono in una miscela liquido-solido. Questa condizione è fondamentale per le loro funzioni in quanto garantisce sia la protezione contro l'essiccamento sia la comunicazione efficace tra gli insetti.

I risultati di questa ricerca interdisciplinare aprono nuove prospettive per comprendere le funzioni biologiche dello strato di cera. In considerazione della notevole diminuzione del numero degli insetti, dovuta anche ai cambiamenti climatici, la comprensione di questi meccanismi è di fondamentale importanza. Gli studi futuri si concentreranno sull'esame approfondito della viscosità e del comportamento di fusione dei CHC a diverse temperature nell'arco di un periodo di tre settimane per comprendere meglio le implicazioni evolutive.

Nel complesso, le nuove scoperte chiariscono che la protezione contro l’essiccamento e le esigenze di comunicazione sono in un equilibrio dinamico essenziale per la sopravvivenza delle formiche. Sono necessarie ulteriori ricerche per analizzare in modo coerente i meccanismi di adattamento degli insetti in tempi di cambiamento.