Insekter upptäcker hemligheten bakom sitt vaxlager: skydd och kommunikation kombinerat!

Insekter upptäcker hemligheten bakom sitt vaxlager: skydd och kommunikation kombinerat!

I en nyligen genomförd studie undersökte forskare från universiteten i Mainz och Paris Cité de fysiska egenskaperna hos vaxskiktet hos insekter. Detta lager, som består av kutikulära kolväten (CHC), spelar en avgörande roll för skydd mot uttorkning och kemisk kommunikation mellan insekter. Studien, publicerad i den berömda tidskriften Journal of the Royal Society Interface publicerade visar för första gången att vätskefasen i detta vaxskikt har två olika viskositeter.

Det som är särskilt intressant är att den tjocka delen av vaxskiktet liknar honung, medan den tunna fasen ser ut som olivolja. Detta komplexa fasbeteende gör det möjligt för insekter att samtidigt möta sina behov av kemisk kommunikation och skydda sig mot vattenförlust. Detta är särskilt relevant då insektspopulationerna minskar globalt, delvis på grund av den globala uppvärmningen och de tillhörande höga temperaturerna, vilket ökar vätskeförlusten genom djurens kitinösa skal.

Fysiska egenskaper och deras betydelse

Forskarna undersökte vaxskiktets viskositet som en funktion av temperaturen. Myror som hölls vid 28 grader Celsius visade högre viskositet jämfört med prover som hölls vid 20 grader. Detta temperaturberoende understryker insekters förmåga att justera den kemiska sammansättningen av sitt vaxskikt för att effektivt skydda sig mot uttorkning. Ett mer trögflytande lager ger bättre skydd, medan en tunnare sammansättning är viktig för kemisk kommunikation.

Studien jämförde vaxskiktets viskositet med motoroljans. Detta är anmärkningsvärt eftersom fenomenet har observerats hos elva olika myrarter, var och en med olika blandningar av ämnen i sina CHC. Sambandet mellan vaxskiktets kemiska sammansättning och dess viskositet kan vara avgörande för att känna igen bokamrater och försvara sig mot fiender.

Vaxskikt som en evolutionär faktor

Vaxskiktet har ingen fast smältpunkt utan snarare ett vätskesmältområde på runt -45 °C till +30 till 40 °C. Detta fenomen, studerat med differentiell skanningskalorimetri, visar att CHC finns i en vätska-fast blandning. Detta tillstånd är avgörande för deras funktioner eftersom det säkerställer både skydd mot uttorkning och möjliggör effektiv kommunikation mellan insekter.

Resultaten av denna tvärvetenskapliga forskning öppnar nya perspektiv för att förstå vaxskiktets biologiska funktioner. Med tanke på den märkbara minskningen av insekter, även till följd av klimatförändringar, är förståelsen av dessa mekanismer av central betydelse. Framtida studier kommer att fokusera på att ytterligare undersöka viskositeten och smältbeteendet hos CHC vid olika temperaturer under en treveckorsperiod för att bättre förstå de evolutionära implikationerna.

Sammantaget gör de nya rönen det tydligt att skydd mot uttorkning och behov av kommunikation är i en dynamisk balans som är avgörande för myrornas överlevnad. Ytterligare forskning är nödvändig för att konsekvent analysera insekters anpassningsmekanismer i tider av förändring.