Vabzdžiai atranda savo vaško sluoksnio paslaptį: apsauga ir bendravimas kartu!

Vabzdžiai atranda savo vaško sluoksnio paslaptį: apsauga ir bendravimas kartu!

Neseniai atliktame tyrime Mainco ir Paryžiaus Cité universitetų mokslininkai ištyrė fizines vabzdžių sluoksnio savybes. Šis sluoksnis, sudarytas iš kutikulinių angliavandenilių (CHC), vaidina lemiamą vaidmenį apsaugant nuo išdžiūvimo ir cheminio ryšio tarp vabzdžių. Tyrimas, paskelbtas žinomame žurnale Karališkosios draugijos sąsajos žurnalas paskelbta pirmą kartą parodo, kad šio vaško sluoksnio skystoji fazė turi du skirtingus klampumus.

Ypač įdomu tai, kad stora vaško sluoksnio dalis primena medų, o plonoji – kaip alyvuogių aliejus. Šis sudėtingas fazės elgesys leidžia vabzdžiams vienu metu patenkinti savo cheminio ryšio poreikius ir apsisaugoti nuo vandens praradimo. Tai ypač svarbu, nes vabzdžių populiacijos visame pasaulyje mažėja, iš dalies dėl visuotinio atšilimo ir su tuo susijusios aukštos temperatūros, dėl kurių padidėja skysčių netekimas per gyvūnų chitininius kiauklus.

Fizinės savybės ir jų reikšmė

Tyrėjai ištyrė vaško sluoksnio klampumą kaip temperatūros funkciją. Skruzdėlės, laikomos 28 laipsnių Celsijaus temperatūroje, parodė didesnį klampumą, palyginti su mėginiais, laikomais 20 laipsnių temperatūroje. Ši priklausomybė nuo temperatūros pabrėžia vabzdžių gebėjimą reguliuoti savo vaško sluoksnio cheminę sudėtį, kad galėtų veiksmingai apsisaugoti nuo išdžiūvimo. Klampesnis sluoksnis užtikrina geresnę apsaugą, o plonesnė sudėtis svarbi cheminei komunikacijai.

Tyrimo metu vaško sluoksnio klampumas buvo lyginamas su variklinės alyvos klampumu. Tai nuostabu, nes šis reiškinys buvo pastebėtas vienuolikoje skirtingų skruzdžių rūšių, kurių kiekvienoje CHC yra skirtingų medžiagų mišinių. Ryšys tarp cheminės vaško sluoksnio sudėties ir klampumo gali būti labai svarbus atpažįstant lizdo draugus ir ginantis nuo priešų.

Vaško sluoksnis kaip evoliucinis veiksnys

Vaško sluoksnis neturi fiksuotos lydymosi temperatūros, o skysčio lydymosi diapazonas yra nuo -45 °C iki +30–40 °C. Šis reiškinys, ištirtas diferencine nuskaitymo kalorimetrija, rodo, kad CHC yra skysčio ir kieto mišinyje. Ši sąlyga yra labai svarbi jų funkcijoms, nes užtikrina apsaugą nuo išdžiūvimo ir veiksmingą vabzdžių ryšį.

Šio tarpdalykinio tyrimo rezultatai atveria naujas perspektyvas suprasti vaško sluoksnio biologines funkcijas. Atsižvelgiant į pastebimą vabzdžių mažėjimą, taip pat ir dėl klimato kaitos, labai svarbu suprasti šiuos mechanizmus. Būsimuose tyrimuose daugiausia dėmesio bus skiriama tolesniam CHC klampumo ir lydymosi elgsenos tyrimui skirtingose ​​​​temperatūrose per tris savaites, kad būtų galima geriau suprasti evoliucijos pasekmes.

Apskritai, nauji atradimai aiškiai parodo, kad apsauga nuo išdžiūvimo ir bendravimo poreikiai yra dinamiškoje pusiausvyroje, kuri yra būtina skruzdėlių išlikimui. Norint nuosekliai analizuoti vabzdžių prisitaikymo mechanizmus permainų laikais, būtina atlikti tolesnius tyrimus.