Nội dung bài viết
Các kiểu săn bắn khác nhau dường như quyết định sự phân bố kim loại khác nhau. Bọ cạp được trang bị hai càng kép phía trước (về mặt kỹ thuật được gọi là phần phụ chelae hoặc pedipalp) và một telson hoặc ngòi tiêm nọc độc ở phía sau đuôi của chúng.
Bản thân những thứ này trông có vẻ nguy hiểm nhưng kết quả kiểm tra hóa học cho thấy chúng có chứa các kim loại như kẽm, mangan và sắt. Sam Campbell, nhà sinh vật học tại Đại học Queensland, Australia, cho biết: “Các kim loại ở đó đã được biết đến từ những năm 1990.
“Điều chúng tôi không biết là liệu bọ cạp có tiến hóa thành như vậy hay là vô tình và chúng chỉ nhặt kim loại từ môi trường mà thôi.” Để trả lời câu hỏi này, Campbell và các đồng nghiệp đã kiểm tra cách thức kim loại được phân bổ trên ngòi và càng của các loài bọ cạp khác nhau.
Dựa trên dữ liệu của họ, được trình bày chi tiết trong một nghiên cứu gần đây được công bố trên Tạp chí Giao diện Hiệp hội Hoàng gia, không có gì ngẫu nhiên về điều đó. Nhóm của Campbell tập trung vào 18 loài bọ cạp được chọn từ một bộ sưu tập lớn tại Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên Quốc gia Smithsonian.
Để lập bản đồ cấu trúc phân tử vũ khí của bọ cạp, các nhà nghiên cứu đã sử dụng hình ảnh sca có độ phân giải cao. kính hiển vi điện tử kết hợp với hình ảnh huỳnh quang tia X vi mô.
Những phương pháp này cho phép họ xây dựng các bản đồ mã màu của tất cả các càng và càng, với từng kim loại được định vị với độ chi tiết cực cao. Dựa trên những bản đồ này, nhóm nghiên cứu có thể tái tạo lại các mô hình làm giàu kim loại bên trong vũ khí.
Trong hầu hết các mẫu vật được nghiên cứu, kẽm tập trung cao độ ở đầu cực của aculeus, cấu trúc có nọc độc giống như kim. Campbell giải thích: “Kẽm liên quan đến độ cứng và đảm bảo rằng chúng ta giữ được độ bền của đầu ngòi.
Ngay bên dưới đầu được tăng cường kẽm này, mangan thường trở thành kim loại chiếm ưu thế ở một vùng riêng biệt phía dưới huyệt. Nhóm nghiên cứu suy đoán rằng mục đích của mangan ở vùng bên dưới huyệt có lẽ là để cải thiện tính linh hoạt và khả năng hấp thụ rung động.
Việc sắp xếp cả hai kim loại theo cách này sẽ biến ngòi đốt thành một ngọn giáo sinh học có khả năng xuyên qua lớp da cứng hoặc bộ xương ngoài của con mồi. Campbell nói: “Điều này có lý vì vết đốt của bọ cạp khá hung dữ và tạo ra khá nhiều lực nên con đốt phải cắn mà không cắn.
Nhóm nghiên cứu nhận thấy cách sắp xếp kim loại thông minh tương tự nt trong gọng kìm. Sự làm giàu kẽm và sắt chỉ hiện diện ở các hàng hạt của chela, đặc biệt là ở những chỗ lồi lõm giống như răng được gọi là răng ở đoạn bên ngoài có thể di chuyển được.
Bố cục giống như một thanh kiếm samurai, trong đó vật liệu cứng nhất tập trung chủ yếu dọc theo lưỡi cắt.
Campbell nói: “Khi những chiếc răng này, những chiếc răng này mọc lên, chúng tôi thấy sự giàu có và sau đó, trong toàn bộ khu vực xung quanh chúng, tất cả phần còn lại của móng vuốt, không có bất kỳ kim loại nào”.
Nhưng khi Campbell và các đồng nghiệp của ông đi sâu hơn vào các biến thể giữa các loài trong thiết kế vũ khí của bọ cạp, họ lại gặp phải một mức độ phức tạp khác. Campbell nói: “Một trong những điều khiến tôi muốn thực hiện cuộc điều tra này là các loài bọ cạp đều rất khác nhau.
“Chúng có kích thước và hình dạng càng và đốt khác nhau, đồng thời có những khác biệt đáng kể trong hành vi của chúng.” Nhóm nghiên cứu muốn tìm hiểu xem liệu những khác biệt này có được phản ánh trong mô hình làm giàu kim loại trong vũ khí của bọ cạp hay không. Hóa ra là như vậy.
Các loài bọ cạp sử dụng càng và đốt theo nhiều cách khác nhau. Các loài thuộc họ Buthidae sử dụng ngòi đốt để săn con mồi và sử dụng đồng minh có càng dài và mảnh với lực nghiền tương đối yếu.
Mặt khác, những con trưởng thành thuộc loài bọ cạp Pandinus, được gọi là Bọ cạp hoàng đế, chỉ sử dụng ngòi đốt để tự vệ và dựa vào những móng vuốt to lớn, khỏe mạnh của chúng để khuất phục và nghiền nát côn trùng, chuột non và thằn lằn nhỏ mà chúng ăn.
Đi sâu vào nghiên cứu, nhóm nghiên cứu đưa ra giả thuyết rằng những chiếc càng được chế tạo để tạo ra lực nghiền cao sẽ chứa hàm lượng kim loại cao nhất để mang lại độ cứng tối đa, trong khi độ giàu của những chiếc càng mỏng, yếu hơn sẽ thấp hơn.
Trong khi điều này đúng với kẽm thì mối tương quan lại hoàn toàn ngược lại với sắt. Campbell cho biết: “Lý do chúng tôi nghi ngờ trường hợp này là vì thay vì tạo độ cứng cho móng vuốt, việc làm giàu sắt có liên quan nhiều hơn đến khả năng chống mài mòn”.
Khi một con bọ cạp có cặp càng to khỏe đi săn, nó thường có thể nghiền nát nạn nhân ngay lập tức. Bọ cạp có móng vuốt dài và mảnh cần phải vật lộn, chiến đấu với con mồi lâu hơn để nọc độc từ vết đốt của chúng có thời gian phát huy tác dụng.
Đối với kẽm, sự làm giàu ở chelae cao hơn ở những loài có khả năng nghiền giảm, rất có thể bù đắp cho điểm yếu về hình thái của chúng. MỘT phát hiện khác của nghiên cứu là mối tương quan nghịch giữa sự hấp thu kẽm ở ngòi và móng vuốt.
Nếu loài bọ cạp có càng giàu kẽm thì ngòi của nó tương đối nghèo kẽm và ngược lại. Campbell nói: “Không phải là họ chỉ chọn tăng cường vũ khí này cho vũ khí kia.
“Tôi nghĩ đây là một động lực tiến hóa hướng tới việc củng cố loại vũ khí được sử dụng nhiều nhất.” Tuy nhiên, vẫn có một số vấn đề về thiết kế vũ khí mà quá trình tiến hóa không giải quyết được và những câu hỏi mà chúng ta vẫn chưa trả lời được.
Campbell cho biết: “Một trong những điều thực sự thú vị mà bạn thấy ở bọ cạp trong tự nhiên là ngòi đốt của chúng thực sự có thể cắn”. Các nhà nghiên cứu cho biết, điểm mà vết chích thường cắn là ở khu vực mà quá trình làm giàu kẽm ở đầu đột ngột dừng lại và chuyển thành mangan.
Campbell nói: “Đó là một điểm yếu khá thú vị đối với họ ở khu vực đó và tôi không có lý thuyết hay câu trả lời thực sự nào về lý do tại sao lại như vậy”.
Một ý tưởng mà nhóm nghiên cứu đưa ra là kẽm và mangan là nguồn tài nguyên hạn chế, vì vậy bọ cạp chỉ có thể gia cố những phần quan trọng nhất của ngòi đốt thay vì rải kim loại ra toàn bộ bộ xương ngoài của chúng.
Đi sâu hơn vào lý do đằng sau w Chiếc mũ dường như là một thiếu sót trong thiết kế của một chiếc ngòi được chế tạo gọn gàng là một điều mà Campbell muốn tập trung vào trong tương lai. Nhưng nhóm nghiên cứu cho rằng còn nhiều điều cần học hỏi.
Gợi ý thực hành:
1. Theo dõi thông báo từ cơ quan địa phương tại California.
2. Kiểm tra nguồn chính thức trước khi chia sẻ lại thông tin.