Witajcie, BugFans,
Ten odcinek jest trochę bardziej żwawy niż zwykle – zamierzamy zanurzyć się głęboko w nauce, ale w mgnieniu oka wrócimy na powierzchnię. I tak, będzie quiz.
Bugs! Jedną wielką różnicą między nimi a nami (oprócz liczby nóg) jest to, że są one miękkie wewnątrz i twarde na zewnątrz, a my jesteśmy przeciwieństwem. Nasz endo (wewnętrzny) szkielet trzyma nas w górze i daje naszym mięśniom miejsca do mocowania, co z kolei pozwala nam się poruszać. Ich egzo (zewnętrzny) szkielet robi to samo. Ściana ciała pluskwiaka jest pozbawioną kości rurką, ale zamiast być gładką od wewnątrz jak piłka tenisowa, wnętrze ma grzbiety i wypustki, które ją wzmacniają i zapewniają miejsca przyczepu dla mięśni. Egzoszkielet oferuje ochronę przed drapieżnikami, pasożytami i nadmiar wody utraty lub zysku,
Jak zwykle, system nie jest tak proste, jak to wygląda na pierwszy rzut oka. Zaczynając od zewnątrz i schodząc w dół, górna warstwa to cienki naskórek, pierwsza/ostatnia linia obrony owada przed dostaniem się wody z zewnątrz i wydostaniem się wody z wnętrza. Epikutyk jest pokryty woskiem, a wosk „warstwą cementu”, która utrzymuje wosk w stanie nienaruszonym.
Tuż poniżej epikutykułu znajduje się prokutikula (która składa się z górnej egzokutikuli i dolnej endokutikuli). Gruba prokuleja zawiera nitki białkowe splecione z twardym materiałem zwanym chityną (nie chitonem, który jest morskim bezkręgowcem). Warstwa egzokutykularna może być dość sztywna (sklerotyzowana), ponieważ jej białka są utwardzone, podczas gdy warstwa endokutykularna jest bardziej elastyczna, ponieważ jej białka są nieutwardzone (za chwilę zobaczymy, dlaczego to ważne). Cuticle obejmuje zewnętrzną stronę owada, plus przednie i tylne końce jego przewodu pokarmowego, a to linie tchawicy / układu oddechowego, zbyt. Kolor owada, zarówno kolor pigmentowy, jak i kolor strukturalny (warstwy maleńkich, odbijających światło płytek, które powodują opalizowanie) znajduje się w warstwie kutikuli.
Poniżej warstw kutikuli znajduje się epiderma/hipoderma, żywa, komórkowa warstwa, która wydziela nieżywą kutikulę, która leży nad nią. Włoski czuciowe powstają w tej warstwie i przebijają się przez naskórek; włoski przekazują informacje do nerwów u ich podstawy.
Najbardziej wewnętrzną warstwą endoszkieletu jest „błona podstawna”, która podtrzymuje naskórek i oddziela egzoszkielet od jamy ciała.
Eksoszkielet
- Cienki, woskowa epikutykula – (warstwa zewnętrzna)
- Chitonowa prokutykula
- sztywna egzokutykula
- podłużna endokutykula
Skutykula zbudowana jest z chityny, a chityna (pochodna glukozy) to całkiem interesująca rzecz. Może być elastyczna (w czystej postaci) lub sztywna (zmineralizowana węglanem wapnia, który może pochodzić z wody, która otacza owada wodnego lub z pokarmu owada lądowego). Bezkręgowce takie jak stonogi, których egzoszkielety są „wymagające” ze względu na zużycie wynikające z samego faktu bycia stonogą, są przywiązane do siedlisk z dużą ilością wapnia w glebie. Przyczepy mięśniowe w ciele pluskwy wykonane są z rozciągliwej formy chityny, która jest sześć razy mocniejsza niż ludzkie ścięgna. Chityna jest nieprzepuszczalna dla alkoholu, słabych kwasów i zasad oraz soków trawiennych, ale jest podatna na pewne działania bakteryjne.
Opancerzone gąsienice, ktoś? „Twarde na zewnątrz” to pojęcie względne. Alert BugFans prawdopodobnie myślał, „Ale czekaj! – Nie wszystkie owady są równe. Ćma jest o wiele bardziej podatna na zgniecenie niż chrząszcz” (Cóż, jeśli BugFani tak myślą, BugLady ma nadzieję, że to tylko teoria). Okazuje się, że nie każdy naskórek jest jednakowy. Węglan wapnia i inne substancje, które są zmieszane z chityną, tworząc egzokutykulę, czynią ją bardziej sztywną; endokutykula składa się głównie z chityny, a więc jest bardziej miękka. Względna „miękkość” owada zależy od tego, czy przeważa endocuticle czy exocuticle. Miękkie owady lub stadia rozwojowe (jak larwy) mają wyższy procent endokutykuli w swoich egzoszkieletach.
Odnóża owada są pokryte zmineralizowaną (twardą) kutykulą, ale jego stawy nóg (i stawy między segmentami ciała) są wykonane ze skórzastej formy chityny. Segmenty brzuszne owada mają zazwyczaj jedną twardą „płytkę” na górze, jedną po każdej stronie i kilka na spodzie, a elastyczna kutykula między płytkami pozwala na ekspansję – pomyśl o samicy komara karmiącej lub o bardzo jajorodnym chrząszczu przedstawionym na zdjęciu.
Problem polega na tym, że egzoszkielet, nawet jeśli jest nieco elastyczny, nie może się powiększyć. Aby się powiększyć, owad musi się przepoczwarzyć (lub wylinka, jeśli jesteś Brytyjczykiem). Grecy nazywali to ecdysis (brać lub zdejmować) (stąd klasyczny termin ecdysist).
Molting zaczyna się od „spokojnego czasu”, podczas którego naskórek buduje nowy epikutyk i egzokutykulę pod starym, oddziela swoje zewnętrzne ja (stare, górne warstwy kutikuli) od swojego wewnętrznego ja (nowego), a następnie używa specjalnego płynu moltingu (enzymu), aby rozpuścić jego endokutykulę. To reabsorbuje / odzyskuje potrzebne minerały ze starego endocuticle do wykorzystania w budowie nowego. Owad zrzuca stary kutykulę pompując głowę i tułów płynem lub powietrzem, albo zwiększając ciśnienie krwi. Skórka pęka w najsłabszym miejscu, często wzdłuż tylnej części tułowia, a „nowy” owad wyciąga się na zewnątrz (zrzucona skórka nazywa się exuvia; liczba mnoga to exuviae). BugLady uwielbia znajdować te „puste owady” – kompletne aż do ich pokryw oczu.
Pomarszczona, nowa otoczka jest tymczasowo tak miękka, że owad jest praktycznie bezradny – wiotkie ciało na gumowych nogach. Owad pompuje powietrze lub wodę pod naskórek, aby go rozszerzyć, a po kilku godzinach naskórek twardnieje. Owad je tak długo, aż jego nowy strój stanie się zbyt ciasny (a żeby odzyskać minerały, wiele owadów zaczyna od zjedzenia starego stroju), po czym proces zaczyna się od nowa. Większość owadów (z wyjątkiem srebrzyków i szczeciniaków) linieje od pięciu do siedmiu razy, i to tylko podczas ich niedojrzałych stadiów. Molting jako dorośli byłoby trudne do osiągnięcia bez uszkodzenia skrzydeł (chociaż jętki udaje się to zrobić w ostatnim molcie). Natychmiast po linieniu, owady są blade i może minąć kilka tygodni zanim ich kolory się „ustabilizują”. Nowo wyliniałe pluskwiaki bzu czarnego mają kolor łososiowy, dopóki nie ściemnieją. Przez serię molt, niedojrzały owad może czasami zregenerować utracone lub uszkodzone kończyny.
Owad, który nie może moltować pomyślnie jest skazany na uduszenie się w swojej starej skórze (niektóre pestycydy chemicznie zapobiegają moltowaniu), ale akt moltowania jest niebezpieczny, zbyt. Przedstawiona na zdjęciu ważka (z siedzącą na niej muchą błotną) najwyraźniej nie miała dość siły, by wyłonić się jako dorosły osobnik. BugLady nie jest pewna co do pasikonika, który wydawał się być zatrzymany, gdy go sfotografowała, ale następnego dnia już go nie było (a może jakiś ptak miał ucztę). Srebrzyce będą kanibalizować swoich braci, jeśli odkryją ich w połowie linienia. Jedno z badań wykazało śmiertelność w okresie linienia na poziomie 80% do 90% (gdyby Matka Natura nie wymyśliła tych czynników śmiertelności na wszystkich etapach gry, pomyślcie ile byłoby owadów!).
Chociaż silniejszy egzoszkielet może skutkować większym gatunkiem, jedną z wad braku kości jest to, że po prostu nie możesz stać się bardzo duży – chyba że jesteś wspierany przez wodę (wystarczy zapytać Kałamarnicę olbrzymią).
Dobrą wiadomością jest to, że nawet jeśli nie udało Ci się rozwiązać quizu, możesz docenić magię exuviae, kiedy je znajdziesz.
The BugLady