Insectele descoperă secretul stratului lor de ceară: protecție și comunicare combinate!

Insectele descoperă secretul stratului lor de ceară: protecție și comunicare combinate!

Într-un studiu recent, cercetătorii de la universitățile din Mainz și Paris Cité au examinat proprietățile fizice ale stratului de ceară al insectelor. Acest strat, compus din hidrocarburi cuticulare (CHC), joacă un rol crucial în protecția împotriva uscării și a comunicării chimice între insecte. Studiul, publicat în renumitul jurnal Journal of the Royal Society Interface publicat arată pentru prima dată că faza lichidă a acestui strat de ceară are două viscozități diferite.

Ceea ce este deosebit de interesant este că partea groasă a stratului de ceară seamănă cu mierea, în timp ce faza subțire arată ca uleiul de măsline. Acest comportament de fază complexă permite insectelor să-și satisfacă simultan nevoile de comunicare chimică și să se protejeze de pierderea apei. Acest lucru este deosebit de relevant, deoarece populațiile de insecte sunt în scădere la nivel global, parțial din cauza încălzirii globale și a temperaturilor ridicate asociate, care cresc pierderea de fluide prin cochiliile chitinoase ale animalelor.

Proprietățile fizice și semnificația lor

Cercetătorii au examinat vâscozitatea stratului de ceară în funcție de temperatură. Furnicile ținute la 28 de grade Celsius au prezentat vâscozitate mai mare în comparație cu probele ținute la 20 de grade. Această dependență de temperatură subliniază capacitatea insectelor de a ajusta compoziția chimică a stratului lor de ceară pentru a se proteja eficient împotriva uscării. Un strat mai vâscos oferă o protecție mai bună, în timp ce o compoziție mai subțire este importantă pentru comunicarea chimică.

Studiul a comparat vâscozitatea stratului de ceară cu cea a uleiului de motor. Acest lucru este remarcabil deoarece fenomenul a fost observat la unsprezece specii diferite de furnici, fiecare cu amestecuri diferite de substanțe în CHC-urile lor. Legătura dintre compoziția chimică a stratului de ceară și vâscozitatea acestuia ar putea fi crucială pentru recunoașterea perechelor de cuib și pentru apărarea împotriva inamicilor.

Stratul de ceară ca factor evolutiv

Stratul de ceară nu are un punct de topire fix, ci mai degrabă un interval de topire a lichidului de aproximativ -45 °C până la +30 până la 40 °C. Acest fenomen, studiat prin calorimetrie cu scanare diferențială, arată că CHC-urile există într-un amestec lichid-solid. Această condiție este crucială pentru funcțiile lor, deoarece asigură atât protecție împotriva uscării, cât și permite comunicarea eficientă între insecte.

Rezultatele acestei cercetări interdisciplinare deschid noi perspective pentru înțelegerea funcțiilor biologice ale stratului de ceară. Având în vedere declinul vizibil al insectelor, și ca urmare a schimbărilor climatice, înțelegerea acestor mecanisme este de o importanță centrală. Studiile viitoare se vor concentra pe examinarea în continuare a vâscozității și a comportamentului de topire al CHC la diferite temperaturi pe o perioadă de trei săptămâni pentru a înțelege mai bine implicațiile evolutive.

În general, noile descoperiri arată clar că protecția împotriva uscării și nevoile de comunicare se află într-un echilibru dinamic care este esențial pentru supraviețuirea furnicilor. Sunt necesare cercetări suplimentare pentru a analiza în mod consecvent mecanismele de adaptare ale insectelor în vremuri de schimbare.