Howdy, BugFans,
Ez az epizód egy kicsit rágósabb a szokásosnál – mélyen belemerülünk a tudományba, de hamarosan újra felbukkanunk a felszínre. És igen, lesz kvíz is.
Bogarak! Az egyik nagy különbség köztük és köztünk (a lábak számán kívül), hogy ők belül puhák, kívül kemények, mi pedig pont az ellenkezője vagyunk. Az endo (belső) csontvázunk tart minket és ad helyet az izmainknak a rögzüléshez, ami viszont lehetővé teszi a mozgásunkat. Az exo (külső) csontvázuk ugyanezt teszi. A bogarak testfala egy csont nélküli cső, de ahelyett, hogy belülről sima lenne, mint egy teniszlabda lehet, a belseje barázdákkal és dudorokkal rendelkezik, amelyek megerősítik és rögzítési helyeket biztosítanak az izmoknak. A külső váz védelmet nyújt a ragadozók, a paraziták és a túlzott vízveszteség vagy -nyereség ellen,
A rendszer szokás szerint nem olyan egyszerű, mint amilyennek első pillantásra tűnik. Kívülről kezdve és lefelé haladva, a legfelső réteg a vékony epikutikulum, a rovar első/utolsó védelmi vonala a külső víz bejutása/belső víz kijutása ellen. Az epicuticulát viasz borítja, a viaszt pedig egy “cementréteg”, amely egyben tartja a viaszt.
Az epicuticula alatt található a procuticula (amely egy felső exocuticulából és egy alsó endocuticulából áll). A vastag procuticle fehérjeszálakat tartalmaz, amelyek egy kitin nevű szívós anyaggal vannak összeszőve (nem kitin, ami tengeri gerinctelenekből származik). Az exocutikula rétege meglehetősen merev (szklerotizált) lehet, mert fehérjéi megkeményedtek, míg az endocutikula rétege rugalmasabb, mert fehérjéi nem keményedtek meg (mindjárt meglátjuk, hogy ez miért fontos). A kutikula borítja a rovar külsejét, valamint az emésztőrendszerének elülső és hátsó végét, és kibéleli a légcső/légzőrendszert is. A rovar színe, mind a pigmentált szín, mind a szerkezeti szín (az apró, fényvisszaverő lemezek rétegei, amelyek az irizációt okozzák) a hámrétegben található.
A kutikularétegek alatt található az epidermisz/hypodermisz, egy élő, sejtes réteg, amely kiválasztja a felette lévő nem élő kutikulát. Az érzékszőrök ebből a rétegből erednek, és a kutikulán keresztül böknek felfelé; a szőrszálak a tövükön lévő idegeknek adnak információt.
A belső váz legbelső rétege az “alapmembrán”, amely alátámasztja a hámot, és elválasztja a külső vázat a testüregtől.
Exoskeleton
- Vékony, viaszos epicuticula – (külső réteg)
- Chitonos procuticula
- merev exocuticula
- vége endocuticula
Cuticula kitinből áll, és a kitin (a glükóz származéka) elég érdekes anyag. Lehet rugalmas (tiszta formában) vagy merev (kalcium-karbonáttal mineralizálva, ami származhat a vízi rovart körülvevő vízből vagy a szárazföldi rovarok táplálékából). Az olyan gerinctelen állatok, mint a százlábúak, amelyeknek a csontváza a puszta százlábúságból eredő kopás miatt “nagy karbantartást igényel”, olyan élőhelyekhez kötődnek, ahol a talajban sok a kalcium. A bogarak testén belüli izomkötegek a kitin egy rugalmas formájából készülnek, amely hatszor erősebb, mint az emberi inak. A kitin ellenáll az alkoholnak, a gyenge savaknak és bázisoknak, valamint az emésztőnedveknek, de bizonyos baktériumok hatására érzékeny.
Páncélos hernyók, valaki? A “kívülről kemény” egy relatív kifejezés. Az éber BugFanok valószínűleg arra gondoltak, hogy “De várjunk csak!” – Nem minden rovar egyforma. Egy lepke sokkal zúzósabb, mint egy bogár” (Nos, ha a BugFanok ezt gondolják, a BugLady reméli, hogy ez pusztán elméleti). Kiderült, hogy nem minden hám is egyforma. A kalcium-karbonát és más anyagok, amelyek a kitinnel keveredve alkotják az exocuticulát, merevebbé teszik azt; az endocuticula túlnyomórészt kitinből áll, és puhább. Egy rovar relatív “puhasága” attól függ, hogy az endokutikula vagy az exokutikula van-e túlsúlyban. A puha testű rovarok vagy életszakaszok (például a lárvák) exoskeletonjában nagyobb százalékban található endocutikula.
A rovar lábait mineralizált (kemény) kutikula borítja, de a lábak ízületei (és a testszegmensek közötti ízületek) a kitin bőrszerű formájából állnak. A rovarok hasi szegmenseinek jellemzően egy kemény “lemez” van a tetején, egy-egy oldalukon és több az alján, és a lemezek közötti rugalmas kutikula lehetővé teszi a terjeszkedést – gondoljunk csak egy nőstény szúnyog táplálkozására vagy az itt látható, nagyon gravid bogárra.
A probléma az, hogy egy exoskeleton, még ha valamennyire rugalmas is, nem tud nagyobbra nőni. Ahhoz, hogy nagyobb legyen, a rovarnak vedlenie kell (vagy vedlenie, ha britek vagyunk). A görögök ezt ecdysisnek nevezték (levetkőzni vagy levetkőztetni) (innen az ízléses ecdysist kifejezés).
A vedlés egy “csendes idővel” kezdődik, amelynek során az epidermisz új epicutikula és exocutikula épül a régi alá, elválasztja külső énjét (a régi, felső hámréteget) belső énjétől (az újtól), majd egy speciális vedlési folyadék (enzim) segítségével feloldja endocutikuláját. Visszaszívja/újrahasznosítja a szükséges ásványi anyagokat a régi endocutikulából, hogy felhasználja az új endocutikula felépítéséhez. A rovar úgy választja le a régi hámréteget, hogy fejét és mellkasát folyadékkal vagy levegővel felpumpálja, vagy megnöveli a vérnyomását. A “bőr” felhasad a leggyengébb ponton, gyakran a mellkas hátsó részén, és az “új” bogár kihúzza magát (a levált bőrt exuvia-nak nevezik; a többes szám exuviae). A BugLady imádja megtalálni ezeket az “üres rovarokat” – a szemfedőjükig teljesek.
A ráncos, új kutikula átmenetileg olyan puha, hogy a rovar gyakorlatilag tehetetlen – egy béna test gumilábakon. A rovar levegőt vagy vizet pumpál a kutikula alá, hogy kitágítsa azt, és néhány óra múlva a kutikula megkeményedik. A rovar addig eszik, amíg az új ruhája túl szűk nem lesz (és az ásványi anyagok visszanyerése érdekében sok rovar a régi ruha megevésével kezdi), majd a folyamat újra kezdődik. A legtöbb rovar (az ezüstkárászok és a sörték kivételével) öt-hét alkalommal vedlik, és csak éretlen korukban. A felnőttkori vedlést nehéz lenne a szárnyak károsodása nélkül végrehajtani (bár a lepkéknek az utolsó vedléskor sikerül). Közvetlenül a vedlés után a rovarok sápadtak, és eltarthat néhány hétig, amíg a színük “beáll”. A frissen vedlett bodzabogarak lazacszínűek, amíg meg nem sötétednek. Egy sor vedlés során az éretlen rovar néha képes regenerálni az elveszett vagy sérült végtagokat.
Egy olyan rovar, amely nem tud sikeresen vedleni, arra van ítélve, hogy megfulladjon a régi bőrében (egyes növényvédő szerek kémiailag megakadályozzák a vedlést), de a vedlés aktusa is veszélyes. A képen látható szitakötőnek (rajta egy mocsári légy ül) nyilvánvalóan nem volt elég ereje ahhoz, hogy felnőttként kikeljen. A BugLady nem biztos a szöcskével kapcsolatban, amely a fényképezéskor úgy tűnt, hogy megrekedt, de másnapra eltűnt (vagy talán valami madár élvezte a lakomát). Az ezüstkárászok kannibalizálják testvéreiket, ha a vedlés közepén fedezik fel őket. Egy tanulmány szerint a vedlési mortalitás 80-90%-os (ha az anyatermészet nem találná ki ezeket a mortalitási tényezőket a játék minden szakaszában, gondoljunk csak bele, mennyi rovar lenne!)
Noha az erősebb külső váz nagyobb fajokat eredményezhet, a csontozatlanság egyik hátránya, hogy egyszerűen nem lehet nagyon nagyra nőni – kivéve, ha a víz támogatja (kérdezzük csak az óriáskalmárt).
A jó hír az, hogy még ha a kvízben nem is sikerült jelesre vizsgáznod, akkor is értékelheted az exuviumok varázsát, ha megtalálod őket.
The BugLady