Çoxumuz uşaq ikən kəpənəyin metamorfozu haqqında öyrənmişik – qıvrımlı tırtıl sərt xrizalis əmələ gətirmək üçün dərisini əridir və gözəl bir kəpənək kimi ortaya çıxır. Bəs kəpənək içəridə dəmlənərkən xrizalizlər necə lövbərdə qalır?

ACS Biomaterials Science & Engineering jurnalında dərc edilən araşdırmalar göstərir ki, ipəklərinin zəif və öz-özünə nazik olmasına baxmayaraq, tırtıllar onları çəngəl və döngə bağlayıcılara və çoxillikli təhlükəsizlik bağlarına bənzəyən xrizalis dəstək strukturlarına çevirə bilirlər.

İpək, adətən ipək qurdları ilə əlaqəli olan təbii protein əsaslı lifdir, lakin kəpənəklər də daxil olmaqla, digər həşəratlar tərəfindən də istehsal olunur. Tırtıl mərhələsində kəpənəklər yıxılmaqdan qorunmaq üçün ip fırlamaq üçün ipəkdən istifadə edir, gizlənmək üçün yarpaq dəstələrini bağlayır və metamorfoz zamanı yapışmaq üçün kiçik ipək xalçalar toxuyurlar.

Xrizalis əmələ gətirən zaman tırtıllar bu ipək xalçanı tuta və xrizalini budağa bağlaya bilən kremaster adlı xüsusi qola bənzər quruluşdan istifadə edirlər. Bəzi kəpənək növləri bir qədər də irəli gedərək əlavə təhlükəsizlik üçün döş qəfəsinin ətrafında xüsusi təhlükəsizlik kəməri fırladırlar.

Bəs o ipək nə qədər möhkəmdir və bu təhlükəsizlik kəmərləri və ipək xalçalar hansı strukturlardan ibarətdir? Qingyou Xia, Zhaoming Dong və həmkarları bir neçə tırtıl qaldırdılar və öyrəndilər.

Tədqiqatçılar iki növ kəpənək – Danaus chrysippus (düz pələng) və Papilio polytes (ümumi mormon) və iki növ ipəkqurdu yetişdirdilər ki, onlar müvafiq olaraq xrizal və ya barama əmələ gətirməyə icazə verdilər. Komanda xrizalizələri budaqlara bağlayan və ya barama əmələ gətirən ipək sapları topladı və diametrləri və dartılma gücünü ölçdü. Onlar tapdılar ki, kəpənək ipəyi ipəkqurdu ipəyindən daha nazik və zəifdir.

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?gdpr=0&us_privacy=1—&gpp_sid=-1&client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=135&slotname=8188791252&adk=2329133447&adf=1857921027&pi=t.ma~as.8188791252&w=540&abgtt=6&fwrn=4&lmt=1723482821&rafmt=11&format=540×135&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2024-08-butterflies-metamorphosis.html%23google_vignette&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTUuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTI3LjAuNjUzMy4xMDAiLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siTm90KUE7QnJhbmQiLCI5OS4wLjAuMCJdLFsiR29vZ2xlIENocm9tZSIsIjEyNy4wLjY1MzMuMTAwIl0sWyJDaHJvbWl1bSIsIjEyNy4wLjY1MzMuMTAwIl1dLDBd&dt=1723482174044&bpp=6&bdt=2615&idt=601&shv=r20240807&mjsv=m202408080101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3D6bf3eefe49031f83%3AT%3D1721367059%3ART%3D1723482625%3AS%3DALNI_MacAfAOJA8VyURIyKJCZKOtEk96_Q&eo_id_str=ID%3D253fe466b124068d%3AT%3D1721367059%3ART%3D1723482625%3AS%3DAA-Afja3CR3UFVWEVuVSmzApOeu3&prev_fmts=0x0%2C1519x694&nras=2&correlator=8507730848128&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=2&u_h=864&u_w=1536&u_ah=816&u_aw=1536&u_cd=24&u_sd=1.25&dmc=8&adx=395&ady=2034&biw=1519&bih=695&scr_x=0&scr_y=0&eid=44759876%2C44759927%2C44759837%2C31085989%2C44795922%2C95334525%2C95334830%2C95337869%2C95338227%2C31086012%2C95336266%2C31078663%2C31078665%2C31078668%2C31078670&oid=2&pvsid=1308386723165478&tmod=2037151330&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fpage2.html&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1536%2C0%2C0%2C0%2C1536%2C695&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=0&td=1&tdf=0&psd=W251bGwsbnVsbCwibGFiZWxfb25seV8xIiwxXQ..&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=M

İpəklərdəki ilkin struktur zülalları təhlil edildikdə, tədqiqatçılar kəpənək ipəyinin ipək qurduna nisbətən daha az beta təbəqə quruluşuna malik olduğunu və bunun nisbi zəifliyinə səbəb olduğunu gördülər.

Buna baxmayaraq, komanda kəpənəklərin hər iki növünün ipəklərindən maksimum istifadə etmək üçün unikal strategiyalar qəbul etdiyini müəyyən etdi. Kremaster əlavəsi ipək xalçaya qarmaqlı bərkidici kimi yapışdırılır və kremasterin qarmaqlarının anker forması etibarlı bir əlaqə yaradır.

Tırtıllar ipək təhlükəsizlik kəmərlərini düzəldərkən , təxminən 20 müxtəlif ipi birlikdə ipə bənzər formada fırlayır və bu da onun gücünü səkkiz dəfə artırır. Tədqiqatçılar deyirlər ki, onların nəticələri tırtılların son kəpənək formalarına çıxana qədər təhlükəsiz və təhlükəsiz qalmaq üçün istifadə etdikləri unikal strategiyaları izah etməyə kömək edir.

Daha çox məlumat: Mengyao Lu və digərləri, Kəpənəklər pupalarını ağaclara bağlamaq üçün ipəkdən necə istifadə edirlər?, ACS Biomaterials Science & Engineering (2024). DOI: 10.1021/acsbiomaterials.4c00237

Amerika Kimya Cəmiyyəti tərəfindən təmin edilmişdir