Žuželke odkrijejo skrivnost svoje voščene plasti: kombinacija zaščite in komunikacije!

Žuželke odkrijejo skrivnost svoje voščene plasti: kombinacija zaščite in komunikacije!

V nedavni študiji so raziskovalci z univerz Mainz in Paris Cité preučevali fizikalne lastnosti voščene plasti žuželk. Ta plast, sestavljena iz kutikularnih ogljikovodikov (CHC), igra ključno vlogo pri zaščiti pred izsušitvijo in kemično komunikacijo med žuželkami. Študija, objavljena v priznani reviji Journal of the Royal Society Interface objavljeno prvič kaže, da ima tekoča faza te plasti voska dve različni viskoznosti.

Zanimivo je predvsem to, da debeli del plasti voska spominja na med, tanka faza pa na olivno olje. To zapleteno fazno vedenje omogoča žuželkam, da hkrati zadovoljijo svoje potrebe po kemični komunikaciji in se zaščitijo pred izgubo vode. To je še posebej pomembno, ker populacije žuželk po vsem svetu upadajo, delno zaradi globalnega segrevanja in s tem povezanih visokih temperatur, ki povečujejo izgubo tekočine skozi hitinaste lupine živali.

Fizikalne lastnosti in njihov pomen

Raziskovalci so preučili viskoznost plasti voska kot funkcijo temperature. Mravlje, ki so jih hranili pri 28 stopinjah Celzija, so pokazale večjo viskoznost v primerjavi z vzorci, ki so jih hranili pri 20 stopinjah. Ta temperaturna odvisnost poudarja sposobnost žuželk, da prilagodijo kemično sestavo svoje plasti voska, da se učinkovito zaščitijo pred izsušitvijo. Bolj viskozna plast zagotavlja boljšo zaščito, medtem ko je tanjša sestava pomembna za kemično komunikacijo.

Študija je primerjala viskoznost plasti voska z viskoznostjo motornega olja. To je izjemno, ker so pojav opazili pri enajstih različnih vrstah mravelj, vsaka z različnimi mešanicami snovi v CHC. Povezava med kemično sestavo voščene plasti in njeno viskoznostjo bi lahko bila ključna za prepoznavanje sopotnikov v gnezdu in obrambo pred sovražniki.

Voščena plast kot evolucijski dejavnik

Plast voska nima fiksnega tališča, temveč območje taljenja tekočine od okoli -45 °C do +30 do 40 °C. Ta pojav, preučen z diferencialno skenirajočo kalorimetrijo, kaže, da CHC obstajajo v mešanici tekoče in trdne snovi. Ta pogoj je ključen za njihove funkcije, saj zagotavlja zaščito pred izsušitvijo in omogoča učinkovito komunikacijo med žuželkami.

Rezultati te interdisciplinarne raziskave odpirajo nove perspektive za razumevanje bioloških funkcij voščene plasti. Glede na opazen upad žuželk, tudi kot posledica podnebnih sprememb, je razumevanje teh mehanizmov osrednjega pomena. Prihodnje študije se bodo osredotočile na nadaljnje preučevanje viskoznosti in talilnega obnašanja CHC pri različnih temperaturah v obdobju treh tednov, da bi bolje razumeli evolucijske posledice.

Na splošno nove ugotovitve jasno kažejo, da so zaščita pred izsušitvijo in potrebe po komunikaciji v dinamičnem ravnovesju, ki je bistveno za preživetje mravelj. Za dosledno analizo mehanizmov prilagajanja žuželk v času sprememb so potrebne nadaljnje raziskave.