Βίντεο υψηλής ταχύτητας που απεικονίζει πώς οι προνύμφες κουνουπιών κανίβαλων συγκρούονται με τη λεία τους

Τα κουνούπια είναι ο όλεθρος της ύπαρξης πολλών ανθρώπων, ειδικά επειδή τα τσιμπήματα τους δεν είναι απλώς μια ενοχλητική φαγούρα. Μπορούν επίσης να μεταδώσουν θανατηφόρες παρασιτικές ασθένειες. Ακόμη και οι προνύμφες ορισμένων ειδών μπορεί να είναι τρομερές. Ενώ οι περισσότερες προνύμφες κουνουπιών τρέφονται με φύκια ή βακτήρια και παρόμοιους μικροοργανισμούς, ορισμένα αρπακτικά είδη τρέφονται με άλλα έντομα – συμπεριλαμβανομένων των προνυμφών άλλων κουνουπιών. Μια ομάδα επιστημόνων απαθανάτισε τις μοναδικές επιθετικές τακτικές αυτών των αρπακτικών κανίβαλων σε ένα βίντεο υψηλής ταχύτητας, αποκαλύπτοντας πώς αιχμαλωτίζουν τη λεία τους με αστραπιαία χτυπήματα, σύμφωνα με πρόσφατη μελέτη Δημοσιεύτηκε στο Annals of the Entomological Society of America.

Ο συν-συγγραφέας Robert Hancock, βιολόγος στο Metropolitan State University του Ντένβερ, γοητεύτηκε από τις προνύμφες αρπακτικών κουνουπιών όταν τις είδε για πρώτη φορά να τσιμπούν τη λεία τους κάτω από ένα μικροσκόπιο κατά τη διάρκεια ενός μαθήματος εντομολογίας στο κολέγιο. Εντυπωσιάστηκε από την ταχύτητα των μαζικών επιθέσεων: “Το μόνο πράγμα που είδαμε ήταν μια θολούρα στη δουλειά”, θυμάμαι. Οι επιστήμονες έχουν μελετήσει εδώ και καιρό αυτές τις κάμπιες επειδή είναι πολύ αποτελεσματικές στον έλεγχο των πληθυσμών άλλων ειδών κουνουπιών. Μόνο μια αρπακτική προνύμφη μπορεί να φάει έως και 5.000 αρπακτικές προνύμφες πριν ενηλικιωθεί.

Ο Χάνκοκ προσπάθησε για πρώτη φορά να συλλάβει την αξιοσημείωτη συμπεριφορά των προνυμφών σε φιλμ 16 χιλιοστών εξοπλίζοντας μια συσκευή με μικροσκόπιο και κάμερα τη δεκαετία του 1990 – μια διαδικασία που είπε ότι οδήγησε στην απώλεια πολλών ταινιών, δεδομένης της χαλασμένης ταχύτητας του φιλμ. απεργίες. Τώρα ως καθηγητής πανεπιστημίου, ήταν σε θέση να εκμεταλλευτεί όλες τις προόδους στην τεχνολογία βίντεο και μικροσκοπίας που είχαν γίνει από τα χρόνια του κολεγίου του για να μάθει περισσότερα για την εμβιομηχανική που εμπλέκεται.

Ο Hancock και οι συνεργάτες του επικεντρώθηκαν σε τρεις τύπους προνυμφών κουνουπιών στα πειράματά τους. Toxorhynchites amboinensis Ιθαγενής στη Νοτιοανατολική Ασία και την Ωκεανία. Το εργαστήριο έλαβε ενήλικες από το Πολιτειακό Πανεπιστήμιο του Οχάιο και συνέλεγε τα νεογνά κάθε εβδομάδα από ειδικά μαύρα πλαστικά κύπελλα ωοτοκίας. σουροφόρα ciliata Οι προνύμφες συλλέχθηκαν από ρηχά κανάλια άρδευσης σε οπωρώνες εσπεριδοειδών στην Κομητεία Ρίβερ της Φλόριντα. και δείγματα από Sabethes cyaneus Προήλθε από μια αποικία που ιδρύθηκε για πρώτη φορά το 1988 στο Πανεπιστήμιο του Οχάιο, όπου συλλέχθηκαν ενήλικες και προνύμφες από το νησί Mag στον Παναμά.

Οι ερευνητές προκάλεσαν χτυπήματα τοποθετώντας αρπακτικές προνύμφες σε τσουλήθρες πηγαδιών νερού, παρουσιάζοντας στη συνέχεια προνύμφες ζωντανών θηραμάτων με λαβίδες κοσμημάτων. Η εντυπωσιακή συμπεριφορά καταγράφηκε σε βίντεο χρησιμοποιώντας μικροαπεικόνιση υψηλής ταχύτητας. Χρησιμοποίησαν φίλτρα θερμικής ασπίδας για καυτά, λαμπερά φώτα που αναβοσβήνουν κάτω από το μικροσκόπιο, διαφορετικά η θερμότητα θα είχε μαγειρέψει τις ζωντανές προνύμφες. Οι ερευνητές φορούσαν ακόμη και σκούρα γυαλιά ηλίου για προστασία. Τέλος, ανέλυσαν τα βίντεο κλιπ που προέκυψαν για να αποκτήσουν μια εικόνα για την ανατομία των προνυμφών και τη σειρά των κινήσεων που εμπλέκονται στα εγκεφαλικά τους εγκεφαλικά επεισόδια.

Και τα δυο TX. amboinensis Και το Σημείωση. ciliata Είναι τα γνωστά ως «δεσμευμένα» αρπακτικά, δηλαδή χρειάζονται να τρώνε τις προνύμφες άλλων εντόμων. «Παρά τη διαφορετική συσχέτισή τους σε διαφορετικές φυλές των Culicidae και τις διαφορετικές ιστορίες ζωής, τα αρπακτικά είναι υποχρεωμένα TX. amboinensis Και το Σημείωση. ciliata Προφανώς συνέκλινε με μια παρόμοια μηχανική στρατηγική για τη θήρευση των προνυμφών κουνουπιών”, έγραψαν οι συγγραφείς. Αυτό περιλαμβάνει απότομη επέκταση του λαιμού για να εκτοξεύσει το κεφάλι προς το θήραμά του, σαν καμάκι – μια κίνηση που φαίνεται να δημιουργείται από την απελευθέρωση της πίεσης που δημιουργείται επάνω στην κοιλιά της αρπακτικής προνύμφης.

Septis Είναι ένα “προαιρετικό” αρπακτικό που περιστασιακά τρέφεται μόνο με άλλες κάμπιες. Μπορούν επίσης να ζουν σε μικροοργανισμούς, και ως εκ τούτου έχουν αναπτύξει μια αξιοσημείωτα διαφορετική στρατηγική για τη σύλληψη θηραμάτων. Δεν υπάρχει εκτόξευση του κεφαλιού σαν καμάκι. Ενώ αυτό, Septis Οι κάμπιες χρησιμοποιούν τις ουρές τους – γνωστές ως σίφωνες, επειδή χρησιμεύουν επίσης ως αναπνευστικοί σωλήνες για τις προνύμφες – για να σαρώσουν το θήραμα στην κάτω γνάθο τους.

Τα εγκεφαλικά επεισόδια των τριών τύπων που μελετήθηκαν στα πειράματα διήρκεσαν 15 χιλιοστά του δευτερολέπτου. Σύμφωνα με τον Hancock, αυτή η χρονική κλίμακα δείχνει ότι η συμπεριφορά είναι σχεδόν αντανακλαστική στη φύση, παρόμοια με χτυπήματα από την πράξη της κατάποσης, η οποία περιλαμβάνει τον συντονισμό πολλών μικρών μυών. “Όλα αυτά τα πράγματα πρέπει να λειτουργούν συλλογικά – όλοι το κάνουμε αυτόματα.” Αυτός είπε. “Και αυτό ακριβώς πρέπει να είναι η προνύμφη των κουνουπιών. Είναι ένα πακέτο”.

DOI: Annals of the American Entomological Society, 2022. 10.1093/aesa/saac017 (Σχετικά με τα DOI).