Szerszeń na światło słoneczne

Za pomocą struktury w odwłoku szerszeń wschodni (Vespa orientalis) najpierw wyłapuje promienie słoneczne, a później dzięki specjalnemu barwnikowi pozyskuje ich energię.

Wg międzynarodowego zespołu, który pracował pod przewodnictwem dr Mariana Plotkina z Uniwersytetu w Tel Awiwie, opisana umiejętność wyjaśniałaby, czemu owady są bardziej aktywne, gdy dni stają się cieplejsze.

Osowate są zazwyczaj najbardziej aktywne o poranku (ich aktywność jest wtedy mniej więcej 2-krotnie większa niż na jakimkolwiek innym etapie dnia), tymczasem szerszenie wschodnie najbardziej uwijają się w okolicach południa. Entomolodzy doszli do takiego wniosku, obserwując kopiące podziemne gniazda robotnice V. orientalis i korelując ich działania z intensywnością słońca. Narodziło się pytanie, czemu owady z Bliskiego Wschodu się tak zachowują?

Rozwiązanie zaproponował profesor Jacob S. Ishay, który stwierdził, że być może w ten sposób szerszenie "wyłapują" promieniowanie słoneczne. Zespół Plotkina wykorzystał mikroskop sił atomowych do zbadania budowy oskórka (łac. cuticula), czyli zewnętrznego szkieletu owada. Okazało się, że jego brązowa część wyglądała jak harmonijka z wyżłobieniami i podłużnymi miniwzgórkami o wysokości 160 nanometrów. Budowa żółtej części odwłoka była zupełnie inna. Tutaj oczom akademików ukazały się owalne wyrostki z charakterystycznymi zagłębieniami wielkości główki szpilki. Pojedyncza wypustka miała 50 nanometrów wysokości, a wszystkie się ze sobą zazębiały.

Brązowa część ma świetne właściwości antyrefleksyjne. Pomaga w rozdzieleniu padającego promienia na kilka wiązek rozchodzących się w różnych kierunkach. W oskórku znajduje się też druga złożona z płatów struktura. Są one ułożone na sobie, a ich grubość zmniejsza się w miarę przesuwania się w głąb. W każdej warstwie znajdują się pręciki zbudowane z chityny, które tkwią w białkowej macierzy. Opisywany twór pozwala na uwięzienie światła w kutykuli, wymusza też odbijanie się promienia między poszczególnymi warstwami.

Większa część ciała szerszenia jest brązowa i ma związek z melaniną. Żółte pasy na głowie i odwłoku to wynik nagromadzenia ksantopteryny. Ksantopteryna działa jak cząsteczka [...], która przekształca światło w energię elektryczną – tłumaczy Plotkin, który przypuszcza, że dzięki aktywności w okolicach południa szerszenie wschodnie zyskują siłę do kopania.

Dotąd uważano, że metabolizm owadów zachodzi w ciele tłuszczowym, które spełnia podobne funkcje co ludzka wątroba. Tymczasem główna aktywność metaboliczna u szerszeni wschodnich odbywa się w warstwie żółtego pigmentu.

szerszeń wschodni Vespa orientalis odwłok promienie słoneczne barwnik energia pozyskiwać robotnice kopanie dr Marian Plotkin