Скорпионите, въоръжени с жила и щипци, притежават едни от най-внушителните оръжия в животинското царство – оръжия, които, както се оказва, са подсилени с тежки метали.
Сега учените установяват, че различните видове вграждат тези метали в своите екзоскелети по различен начин в зависимост от това как ловуват и как се защитават.
Как учените изследват оръжията на скорпионите
Изследователите проучват жилата и щипците на 18 вида скорпиони с помощта на рентгенови лъчи и електронни микроскопи, като анализират къде се натрупват метали като цинк, желязо и манган.
Те установяват, че цинкът често е концентриран точно на върха на жилото, докато по-надолу по неговата дължина манганът е преобладаващ.
При щипците обаче цинкът и желязото най-често се срещат по вътрешната повърхност на режещия ръб, като така му помагат да издържа на напрежението при сграбчване и смачкване на плячката.
Тези модели обикновено не се срещат при едни и същи видове: по-високите нива на цинк в щипците обикновено означават по-ниски нива в жилото – и обратното.
„Методите в микроскопичен мащаб, които използвахме, ни позволиха да идентифицираме отделни преходни метали с изключително висока детайлност, показвайки ни как природата умело е „инженерирала“ тези метали в оръжията на скорпиона“, казва Едуард Виченци, изследовател в Smithsonian Museum Conservation Institute.
Различните видове залагат на различни оръжия
Въпреки че скорпионите като цяло следват един и същ основен телесен план, различните видове дават приоритет на различни оръжия.
Родът Opistophthalmus например разполага с чифт мощни щипци, но с доста невпечатляваща опашка.
Причината е, че при тях все едно всеки ден е „ден за ръце“ – тези скорпиони използват предните си крайници, за да копаят дупки, и се фокусират повече върху смачкването на плячката с щипките си, като използват жилото само като резервен вариант.
Микрорентгенова флуоресцентна микроскопия, която показва металите, присъстващи в жилото на императорски скорпион (Pandinus imperator). Цинкът (в червено) е концентриран към върха, а манганът (в зелено) е концентриран по-надолу, като между тях има ясна граница. (E.P. Vicenzi/Smithsonian Museum Conservation Institute and NIST)
Скорпионите от рода Parabuthus обаче неслучайно са наричани дебелоопашати скорпиони. Техните масивни задни части доставят бързодействаща отрова, така че сграбчването на плячката не е приоритет. Това е съвсем ясно и от дребните щипци, с които разполагат.
Изненадващата роля на цинка
На пръв поглед човек би очаквал по-големите щипци да бъдат подсилени с повече метал от по-малките – и именно това е била хипотезата на екипа в това изследване. Но резултатите ги изненадват.
Анализът показва, че при видовете с по-дълги щипци и по-слаба сила на смачкване щипците имат по-високи нива на обогатяване с цинк в сравнение с видовете с по-мощна сила на щипване.
Това може да изглежда нелогично, но всъщност следва своя собствена логика.
„Това насочва към роля на цинка отвъд твърдостта – вероятно той има по-голямо значение за издръжливостта“, казва Сам Кембъл, еволюционен биолог от Университета на Куинсланд в Австралия.
„В крайна сметка дългите щипци трябва да сграбчат плячката и да ѝ попречат да избяга, преди да бъде инжектирана с отрова.
„Това е интересно откритие, защото предполага еволюционна връзка между начина, по който се използва едно оръжие, и конкретните свойства на метала, който го подсилва.“
По-широкото значение на откритието
Това е интригуващо изследване с широки последици – не само за скорпионите, но и за други членестоноги, които подсилват телесните си оръжия с метали, независимо дали става дума за паякови зъби, мравешки челюсти или жила на пчели и оси.
И нека отделим момент, за да бъдем благодарни, че праисторическите „адски мравки“ – както и огромните метални шипове, израстващи от главите им – са изчезнали.
Изследването е публикувано в Journal of the Royal Society Interface.
Източник: Science Alert
