Znajdź zawartość

Pazurnice (Onychophora) to stary typ lądowych bezkręgowców, które wykazują cechy zarówno stawonogów, jak i pierścienic. Pierwsi przedstawiciele tych zwierząt pojawili się na Ziemi już w kambrze. Dr Victoria Haritos z Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation (CSIRO) poszukuje nowych klejów, dlatego zwróciła uwagę na krzepnące nici wytwarzane przez pazurnicę Euperipatoides rowelli. Łatwo odtworzyć ich skład, a zakres potencjalnych zastosowań jest ogromny, włączając w to choćby kleje medyczne. Bazując na podobieństwie wyglądu, można by się doszukiwać analogii między wydzieliną E. rowelli a nicią jedwabników. Okazuje się jednak, że obie substancje mają zgoła odmienną budowę. U jedwabników wydzielina gruczołów przędnych ma uporządkowany charakter, a kształt cząsteczki białka jest określany przez ułożenie aminokwasów. U pazurnic, przynajmniej na początku polowania, próżno szukać jakiejkolwiek strukturyzacji. Gęsty i niezwykle szybko tężejący płyn jest wystrzeliwany z otworów umieszczonych po bokach jamy gębowej. Z biegiem czasu staje się on coraz twardszy i twardszy, kompletnie unieruchamiając ofiarę – tłumaczy Haritos. Głównym składnikiem kleistej substancji jest woda (90%), a białko stanowi jedynie małą jej część, bo od 3 do 5%. Tak długo, jak białka są pokryte wodnym filmem, pozostają nieczynne chemicznie. Otoczka z wody pozwala całości zachować otwartą i przypadkową strukturę. To zapobiega wchodzeniu cząsteczek białka w interakcje. Kiedy jednak wydzielina zetknie się z ciałem zdobyczy, woda szybko odparowuje, umożliwiając zmieszanie białek i utworzenie wiązań chemicznych. Na nieszczęście przyszłego posiłku E. rowelli, proces odparowania jest katalizowany przez woskową wodoodporną powłokę oskórka.

Naukowcy z Cambridge University stworzyli specjalną powłokę, przez którą odnóża owadów niszczących rośliny uprawne, żywność czy elementy konstrukcyjne domów wpadają w poślizg. W ten sposób ani karaczan, ani termit nie wespną się na żadną powierzchnię i będą raczej przypominać człowieka walczącego o odzyskanie równowagi pod prysznicem. Nowy odstraszacz to dzieło Jana-Henninga Dirksa, Christofera Clemente'a i Waltera Federle'a z uniwersyteckiego Wydziału Zoologii. Ma on co najmniej kilka zalet: jest tani, łatwy w aplikacji, wytrzymały, nietoksyczny i bezpieczny dla środowiska. Owady potrafią wspiąć się na niemal każdą naturalną i sztuczną powierzchnię, ponieważ na ich stopach znajdują się poduszeczki (łac. arolia albo pulvilli). Pokrywają je włoski wydzielające kleistą emulsję o konsystencji keczupu. Przyglądając się poduszeczkom uważniej, zoolodzy zauważyli, że pewna powłoka zmieniała właściwości opisywanej substancji. Wskutek tego lepka wydzielina zamieniała się w smar i owady zaczynały się po niej ślizgać. Dzięki wykorzystaniu mikroskopowej metody odbiciowej (ang. interference reflection microscopy, IRM) zespół stwierdził, że żywica poliimidowa "wysysała" z owadziej wydzieliny wodę, pozostawiając z niej jedynie śliską tłustą warstewkę. Na początku wpadliśmy na trop tych właściwości powierzchniowych przypadkowo, ale już wkrótce zdaliśmy sobie sprawę, że może to być coś bardzo użytecznego – tłumaczy Jan-Henning Dirks. Nagranie wideo z eksperymentów laboratoryjnych pokazuje, że owady próbujące sięgnąć do skórki z jabłka zawieszonej na pokrytej teflonem szklanej rurce robiły to bez przeszkód. Gdy jednak identyczną rurkę pokrywano nowym materiałem, ciągle się obsuwały. Okazało się, że po jego wykorzystaniu ich odnóża osiągały średnio 40% przyczepności (wyrażonej za pomocą sił tarcia) ze scenariusza z wykorzystaniem teflonu. Powłoka ekipy z Cambridge ogranicza ruchy wielu owadów, w tym mrówek, karaczanów, termitów i szarańczy. Oznacza to zmniejszenie szkód, czyli korzyści ekonomiczno-zdrowotne, a ze względu na mechanizm działania samym owadom nie dzieje się żadna krzywda. Rozwiązanie zostało opatentowane, obecnie akademicy szukają partnera, który pomoże im w komercjalizacji produktu. Ponieważ woda absorbowana przez żywicę szybko wyparowuje, warstwa chroniąca przed nieproszonymi gośćmi właściwie nie musi być nigdy wymieniana. Jak podkreśla Dirks, w przyszłości należy sprawdzić, czy autorski pomysł sprawdza się w przypadku much, gekonów czy skorków, które wykorzystują nieco inne substancje przytwierdzające. Giving cockroaches the slip from Cambridge University on Vimeo.