Howdy, BugFans,
Dette afsnit er lidt mere tygget end normalt – vi dykker dybt ned i videnskaben, men vi kommer hurtigt op til overfladen igen. Og ja, der vil være en quiz.
Bugs! En stor forskel mellem dem og os (ud over antallet af ben) er, at de er bløde indvendigt og hårde udvendigt, mens vi er det modsatte. Vores endo (indre) skelet holder os oppe og giver vores muskler steder at sætte sig fast, hvilket igen gør det muligt for os at bevæge os. Deres exo (ydre) skelet gør det samme. En insekts kropsvæg er et benløst rør, men i stedet for at være glat på indersiden, som en tennisbold kan være, har indersiden riller og knopper, der styrker den og giver fastgørelsessteder for musklerne. Exoskelettet giver beskyttelse mod rovdyr, parasitter og overskydende vandtab eller -tilvækst,
Som sædvanlig er systemet ikke så simpelt, som det ser ud ved første øjekast. Hvis vi starter på ydersiden og arbejder os nedad, er det øverste lag det tynde epicutikum, insektets første/sidste forsvar mod, at vand udefra kommer ind/indefra kommer ud. Epicutiklen er dækket af voks, og voksen er dækket af et “cementlag”, der holder voksen intakt.
Lige under epicutiklen er procuticula (som består af en øvre exocuticle og en nedre endocuticle). Den tykke procuticle indeholder proteinstrenge, der er vævet sammen med et sejt materiale kaldet chitin (ikke chiton, som er et hvirvelløst havdyr). Exocuticle-laget kan være ret stift (sclerotiseret), fordi dets proteiner er hærdede, mens endocuticle-laget er mere fleksibelt, fordi dets protein er uhærdet (vi vil se, hvorfor det er vigtigt om lidt). Cuticula dækker insektets yderside samt for- og bagenden af fordøjelseskanalen, og det beklæder også luftrørene/åndedrættet. Et insekts farve, både pigmentfarve og strukturfarve (de lag af små, reflekterende plader, der forårsager irisering) findes i procuticellaget.
Under kutikellagene ligger epidermis/hypodermis, et levende, cellulært lag, som udskiller den ikke-levende kutikula, der ligger over det. Sansehårene har deres udspring i dette lag og stikker op gennem overhuden; hårene giver information til nerverne ved deres basis.
Det inderste lag af endoskelettet er “kældermembranen”, som støtter overhuden og adskiller exoskelettet fra kropshulen.
Exoskelet
- Tyndt, voksagtig epicuticle – (yderste lag)
- Chitonholdig procuticle
- Stamme exocuticle
- svært endocuticle
Cuticle er lavet af chitin, og chitin (et derivat af glukose) er en ret interessant ting. Det kan være fleksibelt (i sin rene form) eller stift (mineraliseret med calciumcarbonat, som kan komme fra det vand, der omgiver et vandinsekt, eller fra et landinsekts føde). Hvirvelløse dyr som tusindben, hvis exoskelet er “meget vedligeholdelseskrævende” på grund af det slid, der følger af at være et tusindben, er bundet til levesteder med masser af kalk i jorden. Muskelforbindelserne i insektkroppen er lavet af en strækbar form for chitin, der er seks gange stærkere end menneskers sener. Chitin er uigennemtrængeligt over for alkohol, svage syrer og baser og fordøjelsessaft, men er modtageligt over for visse bakterier.
Armerede larver, nogen? “Hård på ydersiden” er et relativt udtryk. Alvorlige BugFans har sikkert tænkt: “Men vent!” Ikke alle insekter er lige gode. En møl er meget mere muldbar end en bille.” (Hvis BugFans tænker det, håber BugLady, at det er rent teoretisk). Det viser sig, at det heller ikke er alle kutikler, der er skabt ens. Calciumcarbonat og andre stoffer, der blandes med chitin for at danne exocutiklen, gør den mere stiv; endocutiklen består overvejende af chitin og er blødere. Et insekts relative “blødhed” afhænger af, om endocutiklen eller exocutiklen er fremherskende. Insekter med bløde kroppe eller livsstadier (som larver) har en højere procentdel endocuticle i deres exoskelet.
Insektets ben er dækket af mineraliseret (hård) kutikula, men dets benled (og leddene mellem kropssegmenterne) er lavet af den læderagtige form af chitin. Et insekts mavesegmenter har typisk en hård “plade” på tværs af oversiden, en på hver side og flere på undersiden, og den fleksible kutikula mellem pladerne giver mulighed for udvidelse – tænk på en myggehun, der spiser, eller den meget gravide bille, der er afbilledet her.
Problemet er, at et exoskelet, selv om det er noget fleksibelt, ikke kan vokse sig større. For at blive større må et insekt forvandle sig (eller forvandle sig, hvis man er englænder). Grækerne kaldte det ecdysis (at tage eller tage af) (deraf det fornemme udtryk ecdysist).
Foldud begynder med en “rolig tid”, hvor epidermis opbygger en ny epicuticle og exocuticle under den gamle, adskiller sit ydre selv (de gamle, øverste kutikellag) fra sit indre selv (det nye) og bruger derefter en særlig rugevæske (enzym) til at opløse sin endocuticle. Den genoptager/genbruger de nødvendige mineraler fra den gamle endocuticle til brug for opbygningen af den nye. Insektet afskyder den gamle kutikula ved at pumpe hovedet og brystkassen op med væske eller luft eller ved at øge sit blodtryk. “Huden” flækker på det svageste sted, ofte langs bagsiden af brystkassen, og det “nye” insekt trækker sig ud (en afskudt hud kaldes en exuvia; flertallet er exuviae). BugLady elsker at finde disse “tomme insekter” – komplette helt ned til deres øjendækninger.
Den rynkede, nye kutikula er midlertidigt så blød, at insektet nærmest er hjælpeløst – en slap krop på gummi ben. Insektet pumper luft eller vand ind under neglebåndet for at udvide det, og efter nogle få timer hærder neglebåndet. Insektet spiser, indtil dets nye dragt bliver for stram (og for at genvinde mineraler begynder mange insekter med at spise den gamle dragt), og så starter processen forfra. De fleste insekter (undtagen sølvfisk og børstehaler) skifter fem til syv gange, og kun i deres umodne stadier. Det ville være svært at skifte hud som voksne insekter uden at beskadige vingerne (selv om det lykkes en døgnflue at gøre det ved sin sidste hudskifte). Umiddelbart efter mumlingen er insekterne blege, og det kan tage et par uger, før deres farver “sætter sig”. Nyligt forvandlede buksbomkugler er laksefarvede, indtil de bliver mørkere. I løbet af en række skiftninger kan et umodent insekt undertiden regenerere tabte eller beskadigede lemmer.
Et insekt, der ikke kan forvandle sig med succes, er dømt til at blive kvalt i sin gamle hud (nogle pesticider forhindrer kemisk forvandling), men selve forvandlingen er også farlig. Den her afbildede guldsmed (med en sumpflue siddende på den) havde tilsyneladende ikke kræfter nok til at komme ud som voksen. BugLady er ikke sikker med hensyn til græshoppen, som så ud til at være gået i stå, da hun fotograferede den, men som var væk næste dag (eller måske har en fugl nydt et festmåltid). Sølvfisk vil kannibalisere deres brødre, hvis de opdager dem midt under forvandlingen. En undersøgelse anslog, at dødeligheden i forbindelse med muldning er på 80-90 % (hvis Moder Natur ikke fandt på disse dødelighedsfaktorer på alle stadier af spillet, tænk så på, hvor mange insekter der ville være!).
Men selv om et stærkere exoskelet kan resultere i en større art, er en ulempe ved benløshed, at man bare ikke kan blive særlig stor – med mindre man støttes af vand (spørg bare kæmpe blæksprutten).
Den gode nyhed er, at selv hvis du ikke klarede quizzen, kan du sætte pris på magien ved exuviae, når du finder dem.
The BugLady