Wcześniej już wiedziano, że szczypce i żądła skorpionów zawierają śladowe ilości metalu. Ale brakowało dokładniejszych badań na ten temat. Teraz naukowcy je dostarczyli.
Praca opublikowana na łamach
"Journal of the Royal Society Interface" to pierwsza dokładna analiza składu chemicznego broni skorpionów.
Skorpiony. Ewolucyjny wyścig zbrojeńNaukowcy przebadali żądła i szczypce 18 gatunków
skorpionów za pomocą promieni rentgenowskich i mikroskopów elektronowych, a następnie przeanalizowali, gdzie występują metale takie jak cynk, żelazo i mangan.
- Zastosowane przez nas metody pozwoliły zidentyfikować metale w ciele skorpionów z niezwykłą dokładnością - mówił jeden z autorów pracy, Edward Vicenzi ze Smithsonian Institution
Co się okazało?
Cynk na ogół koncentruje się na samym czubku żądła, a mangan dominuje w jego dalszej części.
Mimo że pancerz
skorpionów składa się głównie z chityny, naukowcy odkryli, że w strategicznych miejscach jest wzbogacony o tzw. „biomateriały z pierwiastków ciężkich" (cynk, mangan i żelazo).
Wzmocnienie nie dotyczy więc całego ciała, lecz jedynie obszarów poddawanych największym obciążeniom mechanicznym.
W żądle metal znajduje się tylko na samym czubku kolca, czyli w miejscu, które musi przebić pancerz ofiary. Z kolei w szczypcach metale koncentrują się w drobnych ząbkach na krawędziach tnących, co zapobiega ich ścieraniu i łamaniu podczas atakowania zdobyczy.
Każdy ma inną broń
Jednym z najciekawszych odkryć jest istnienie odwrotnej zależności w proporcjach cynku między dwiema broniami.
Jeśli dany gatunek posiada bardzo dużo cynku w szczypcach, zazwyczaj ma go znacznie mniej w żądle, i na odwrót.
To zróżnicowanie wpływa na to, jak dany skorpion poluje. Gatunki o potężnych szczypcach często polegają na sile fizycznej i miażdżeniu ofiary, rzadziej używają
jadu. Natomiast te o delikatniejszych szczypcach muszą częściej polegać na precyzyjnym i szybkim ataku żądłem.
Choć skorpiony mają ten sam podstawowy plan budowy ciała, różne gatunki stawiają na różne rodzaje broni.
Na przykład gatunki z rodzaju Opistophthalmus posiadają parę potężnych szczypiec, ale mało imponujące żądło. Wynika to z trybu ich życia - ta grupa używa przednich kończyn do kopania nor i skupia się bardziej na miażdżeniu ofiary szczypcami. Żądła używa sporadycznie.
Natomiast osobniki z rodzaju Parabuthus wyposażone są w potężne żądło, a ich szczypce pozostają niewielkie.
Budulec dopasowany do kształtu
Naukowcy zmierzyli również tzw. współczynnik kształtu szczypiec, który jest wskaźnikiem siły zacisku. Okazało się, że skorpiony o smuklejszych szczypcach – a więc te, których szczypce mają mniejszą siłę miażdżenia – mają wyższe stężenie cynku w szczypcach.
Mniejsza siła jest więc kompensowana przez właściwości materiału - dzięki domieszce cynku szczypce stają się twardsze i bardziej odporne na uszkodzenia.
Tylko skorpiony z najliczniejszej i najbardziej jadowitej rodziny Buthidae,
wzmacniają swoje szczypce żelazem. Pozostałe przeanalizowane gatunki polegają niemal wyłącznie na cynku. Rozdzielenie nastąpiło prawdopodobnie już w okresie permu - ok. 300 mln lat temu. Te skorpiony w czasie polowania polegają przede wszystkim na użyciu żądła, którym wstrzykują obezwładniający ofiarę jad. Szczypce zaś służą im głównie do przytrzymywania i manipulowania zdobyczą.
