Ученые обнаружили, что челюсти пустынной саранчи затачиваются сами собой

Челюсти пустынной саранчи могут затачиваться сами собой, выяснили ученые в исследовании, опубликованном в апрельском номере Interface Focus, пишет 24 мая Phys.org.

Акулы теряют зубы всю свою жизнь, постоянно заменяя их на новые, а зубы бобров растут постоянно, и им приходится их стачивать, чтобы избежать травм. Новое исследование добавило в набор самозатачивающихся насекомых еще одно животное — Schistocerca gregaria, пустынную саранчу.

Ученые обнаружили, что панцири саранчи накапливают концентрацию цинка в нижних челюстях, что делает их «лопатообразный ротовой аппарат» (согласно исследованию) более твердым.

Панцирь саранчи состоит из хитина, волокнистого материала, похожего на целлюлозу, которая содержится в растениях и является общей как для насекомых, так и для морских обитателей, таких как ракообразные.

Хитин животного происхождения варьируется в зависимости от использования. В некоторых частях тела ему требуется гибкость — например, вокруг челюстей, которые должны открываться и закрываться, — а в других он нуждается в значительной твердости. В ходе исследования было изучено, как закаленные цинком части челюстей саранчи затачиваются по мере их использования.

Челюсти саранчи мало чем отличаются от челюстей человека, в том смысле, что одна пара челюстей слегка перекрывает другую, хотя они открываются и закрываются горизонтально. Когда две половинки проходят мимо друг друга, затвердевшие края заостряются друг о друга.

Ученые обнаружили ярко выраженную «цинковую кромку» на нижней челюсти с помощью синхротрона — своего рода ускорителя частиц, — который использует «рентгеновские лучи с монохроматической энергией».

Построив трехмерную модель челюстей саранчи, ученые затем смогли определить, как более твердые передние края челюстей саранчи при использовании срезают более мягкий хитин вокруг них, сохраняя, таким образом, более острый край.

Однако, по словам доцента кафедры физики Северо-Восточного университета Ульрики Г. К. Вегст, износ челюстей все равно неизбежен, несмотря на этот «очень умный механизм». Со временем края изнашиваются, но саранча регулярно сбрасывает свой панцирь, отращивая хитиновую оболочку и твердые, обогащенные цинком ротовые органы.

«Это баланс, который, по-видимому, соблюдается организмом», поддерживая эффективное распределение «только в тех областях, где [цинк] наиболее необходим», — отметила Вегст.

Вопросы как цинк попадает в челюсти и как саранча потребляет его в достаточном количестве, остаются открытыми для дальнейших исследований.