Insecten ontdekken het geheim van hun waslaag: bescherming en communicatie gecombineerd!

Insecten ontdekken het geheim van hun waslaag: bescherming en communicatie gecombineerd!

In een recente studie onderzochten onderzoekers van de universiteiten van Mainz en Paris Cité de fysische eigenschappen van de waslaag van insecten. Deze laag, samengesteld uit cuticulaire koolwaterstoffen (CHC's), speelt een cruciale rol bij de bescherming tegen uitdroging en chemische communicatie tussen insecten. De studie, gepubliceerd in het gerenommeerde tijdschrift Tijdschrift van de Royal Society Interface gepubliceerd blijkt voor het eerst dat de vloeibare fase van deze waslaag twee verschillende viscositeiten heeft.

Wat vooral interessant is, is dat het dikke deel van de waslaag op honing lijkt, terwijl de dunne fase op olijfolie lijkt. Door dit complexe fasegedrag kunnen insecten tegelijkertijd aan hun chemische communicatiebehoeften voldoen en zichzelf beschermen tegen waterverlies. Dit is vooral relevant omdat de insectenpopulaties wereldwijd afnemen, deels als gevolg van de opwarming van de aarde en de daarmee gepaard gaande hoge temperaturen, die het vochtverlies via de chitineuze schelpen van de dieren vergroten.

Fysische eigenschappen en hun betekenis

De onderzoekers keken naar de viscositeit van de waslaag als functie van de temperatuur. Mieren gehouden bij 28 graden Celsius vertoonden een hogere viscositeit vergeleken met monsters gehouden bij 20 graden. Deze temperatuurafhankelijkheid onderstreept het vermogen van insecten om de chemische samenstelling van hun waslaag aan te passen om zichzelf effectief tegen uitdroging te beschermen. Een stroperiger laag zorgt voor een betere bescherming, terwijl een dunnere samenstelling belangrijk is voor chemische communicatie.

In het onderzoek werd de viscositeit van de waslaag vergeleken met die van motorolie. Dit is opmerkelijk omdat het fenomeen is waargenomen bij elf verschillende mierensoorten, elk met verschillende mengsels van stoffen in hun CHC’s. Het verband tussen de chemische samenstelling van de waslaag en de viscositeit ervan zou cruciaal kunnen zijn voor het herkennen van nestgenoten en het verdedigen tegen vijanden.

Waslaag als evolutionaire factor

De waslaag heeft geen vast smeltpunt, maar een vloeibaar smelttraject van ongeveer -45 °C tot +30 tot 40 °C. Dit fenomeen, bestudeerd met behulp van differentiële scanningcalorimetrie, toont aan dat de CHC's voorkomen in een vloeistof-vast mengsel. Deze toestand is cruciaal voor hun functies, omdat het zowel bescherming tegen uitdroging garandeert als effectieve communicatie tussen insecten mogelijk maakt.

De resultaten van dit interdisciplinaire onderzoek openen nieuwe perspectieven voor het begrijpen van de biologische functies van de waslaag. Gezien de merkbare achteruitgang van insecten, mede als gevolg van klimaatverandering, is het begrijpen van deze mechanismen van cruciaal belang. Toekomstige studies zullen zich richten op het verder onderzoeken van de viscositeit en het smeltgedrag van de CHC's bij verschillende temperaturen gedurende een periode van drie weken om de evolutionaire implicaties beter te begrijpen.

Over het geheel genomen maken de nieuwe bevindingen duidelijk dat de bescherming tegen uitdroging en de behoefte aan communicatie zich in een dynamisch evenwicht bevinden dat essentieel is voor het voortbestaan ​​van mieren. Verder onderzoek is nodig om de aanpassingsmechanismen van insecten in tijden van verandering consistent te analyseren.