Η μελέτη ανακαλύπτει πώς σκληρυνθούν τα κελύφη των σκαθαριών

Μια ερευνητική ομάδα με επικεφαλής τους επιστήμονες στο Πανεπιστήμιο του Ινστιτούτου Επιστήμης και Τεχνολογίας της Οκινάουα (OIST) στην Ιαπωνία έχει ανακαλύψει έναν μηχανισμό που επιτρέπει στα κελύφη ορισμένων σκαθίδων να γίνουν απίστευτα σκληρά μετά το ζευγάρωμα.

Η μελέτη, που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Nature Communications, επικεντρώθηκε στο Oriental Rhinoceros Beetle (Oryctes rhinoceros), ένα είδος που βρίσκεται σε τροπικές και υποτροπικές περιοχές της Ασίας. Κατά τη διάρκεια του ζευγαρώματος, τα αρσενικά σκαθάρια εμπλέκονται σε έντονες μάχες, χρησιμοποιώντας τα κέρατά τους για να πολεμήσουν τους αντιπάλους και να αποκτήσουν πρόσβαση σε γυναίκες. Για να αντέξουν τις δυσκολίες αυτών των μάχες και να προστατεύσουν τα μαλακά εσωτερικά τους όργανα, τα εξωσκληρυντικά των σκαθαριών πρέπει να είναι εξαιρετικά σκληρά.

Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι η διαδικασία σκλήρυνσης ενεργοποιείται από μια ορμόνη που ονομάζεται Ecdysone, η οποία απελευθερώνεται από τα αρσενικά σκαθάρια κατά τη διάρκεια του ζευγαρώματος. Η Ecdysone ενεργοποιεί έναν καταρράκτη βιοχημικών αντιδράσεων που οδηγούν στο σχηματισμό νέων δεσμών μεταξύ των πρωτεϊνών στο εξωσκελετό του σκαθάρι, με αποτέλεσμα μια δραματική αύξηση της σκληρότητας.

Οι ερευνητές διαπίστωσαν επίσης ότι η διαδικασία σκλήρυνσης είναι αναστρέψιμη. Μόλις ολοκληρωθεί το ζευγάρωμα και τα επίπεδα Ecdysone πέφτουν, το κέλυφος του σκαθάρια μαλακώνει σταδιακά, επιτρέποντας στο σκαθάρι να κινείται ελεύθερα ξανά.

Αυτή η ανακάλυψη παρέχει σημαντικές γνώσεις για τους μηχανισμούς με τους οποίους τα σκαθάρια και άλλα έντομα μπορούν να ελέγξουν τις ιδιότητες των εξωσκελετών τους. Θα μπορούσε επίσης να οδηγήσει στην ανάπτυξη νέων υλικών με παρόμοιες ιδιότητες, τα οποία θα ήταν χρήσιμα σε διάφορες εφαρμογές, όπως η θωράκιση του σώματος, ο αθλητικός εξοπλισμός και τα δομικά υλικά.