Cum se sacrifică afidele pentru a-și repara casele cu substanțe grase

Oricât de prost ar merge renovarea casei, bucură-te că nu ești un afid tânăr.

Colonii de minuscule Nipponaphis monzeni afidele din Asia de Est își folosesc propriii pui ca și echipaj de reparații, parțial de reparații. Pufurile mici de insecte juvenile sfârșesc prin a muri după ce țâșnesc glop alb din corpurile lor pentru a repara o gaură în peretele care le protejează colonia de alun de iarnă din Asia. Noile detalii ale acestei chimie de petice sugerează că aceste tinere afide condamnate sunt versiunea unei colonii a celulelor sistemului imunitar, raportează cercetătorii pe 15 aprilie în Proceedings of the National Academy of Sciences.

Nevoia de reparație poate apărea în timp ce sute sau mii de aceste afide trăiesc într-un bulgăre închis, cu coajă tare, numită fiere, care se formează pe copaci și baloane în jurul insectelor de-a lungul mai multor ani. Când o omidă reușește să mestece prin perete, niște afide albe, fără aripi, numiți soldați, umflați până la izbucnirea de lichide, se grăbesc spre breșă.

Unii soldați mănâncă și îl înțeapă pe intrus. Alții continuă cu peticul găurii. Ele „erup”, spune biologul evoluționist și entomologul Takema Fukatsu de la Institutul Național de Știință și Tehnologie Industrială Avansată din Tsukuba, Japonia. Din deschideri pereche, sau cornicule, din spate, fiecare soldat scoate bucăți albe uriașe (în termeni de afide) de substanțe grase și alți compuși care tencuiesc gaura.

PICATURA CU PICATURA Partea de dedesubt a unui tânăr soldat afide, mărită la un microscop electronic cu scanare, arată două picături (săgeți) de lichid de reparare a pereților. M. Kutsukake et al/PNAS 2019

Unele afide se blochează fatal în plasturele care se întăresc, iar unele pierd în afara fierii. În rest, eliberarea atât de mult fluid îi zboară pe tinerii de jumătate de milimetru lungime până la aproximativ o treime din dimensiunea corpului lor. Asta înseamnă că „soldații trebuie să moară mai devreme sau mai târziu”, spune Fukatsu.

Aceste substanțe grase rămân în mod normal în corpurile afidelor în celule mari, împreună cu enzima fenoloxidază. Acel combo nu face practic nimic atunci când este închis. Cu toate acestea, erupția eliberează grăsimile și enzimele pentru a reacționa cu compușii din echivalentul sângelui insectelor.

Tinerii condamnați lucrează la gunoi ca și cum ar călca struguri. Substanțele grase se coagulează, iar melanina creată pe măsură ce compușii se amestecă vor face ca plasturele să se întunece și să se întărească. Asemenea celulelor sistemului imunitar care inundă un genunchi cu piele, soldații afide formează o crustă.

COPIIII O REPARĂ Afide tinere numite soldați se sacrifică făcând reparații la domiciliu atunci când o omidă (sau un om de știință) sparge peretele bulgărului de copac scobit unde coloniile de afide Nipponaphis monzeni petrec câțiva ani. Vizualizările mărite arată tineri mici care scot un glob gras alb și îl amestecă cu picioarele pentru a crea o crusta de urgență. Colonia își recuperează peretele, dar acele insecte care l-au reparat nu supraviețuiesc mult timp după ce au scos atât de mult lichid.

O fac și ei repede. Un soldat eliberează aproximativ 0,01 până la 0,03 microlitri de substanță moale într-o singură descărcare. Cu toate acestea, picătură cu picătură, echipajul de urgență poate răni peste o gaură de dimensiunea unui cap de ac în aproximativ 30 de minute.

Această creatură nu este singura specie de afide care se bazează pe sacrificiul de sine al unora pentru supraviețuirea multora. Afidele varzei tinere (Brevicoryne brassicae) nu sunt strâns legate de producatorii de cruste, spune biologul evoluționist Carol von Dohlen de la Universitatea de Stat din Utah din Logan. Dar, în forma lor independentă de eroism, aceste afide formează o substanță chimică defensivă, o toxină de muștar. Zdrobirea unuia dintre acești soldați eliberează o gură urâtă, precum și un compus care servește drept semnal de alarmă care poate aduce beneficii altor afide. S-ar putea să fie mici, dar „afidele sunt surprinzătoare”, spune ea.