Средства для уничтожения насекомых и вредителей

Измерение силы укуса насекомых

28.06.2022
Предыдущая статьяСледующая статья

Насколько сильно могут кусаться насекомые? Имея крепкий жевательный аппарат, легче пережевывать твердую пищу и добиваться успеха в боях с врагами. Биологи Боннского университета представили мобильную систему (forceX) для измерения силы укуса мелких животных вместе с программным обеспечением forceR для оценки данных. Это позволяет понять, как эволюционировали силы укуса, например, насекомых. Окончательная версия и ход исследования опубликована в журнале Methods in Ecology and Evolution .

Богомол немного извивается в руке ученого. Когда насекомое приближается к датчику, оно начинает защищаться, кусая две металлические пластины, передающие давление на пьезокристалл. Кристалл генерирует напряжение, зависящее от нагрузки, которое передается на ноутбук через усилитель. На экране появляются кривые, некоторые из которых круто поднимаются вверх и шатко достигают плато, прежде чем вернуться к нулю. Иногда подъем и спуск более пологие — в зависимости от того, насколько быстро конкретное насекомое приближается к максимальной силе при укусе.

«Едва ли есть какие-либо данные о том, как сильно насекомые могут кусаться», — говорит Питер Т. Рюр, докторант Института эволюционной биологии и экологии Боннского университета. С помощью своей сенсорной системы «forceX» исследователи хотят исследовать, как нижние челюсти, мускулатура и форма головы насекомых эволюционировали, чтобы соответствовать требованиям окружающей среды. «Умение сильно кусать не всегда полезно, потому что поддержание способности сильно кусать требует больших энергетических затрат», — говорит Рюр. Сила укуса может зависеть, например, от того, какой пищей питается насекомое, или от того, нужны ли ему челюсти для защиты.

В измерительной установке исследователей из Боннского университета стереомикроскоп, похожий на сильное увеличительное стекло, используется для определения того, соприкасаются ли челюсти исследуемого насекомого с металлическими пластинами датчика в правильном месте. Нижняя пластина неподвижна, а верхняя передает усилие на датчик через коромысло.

«В зависимости от размера и угла открытия нижней челюсти мы используем взаимозаменяемые прикусные пластины разного размера», — говорит Рюр, объясняя достижения и ход исследваний. «Это позволяет регулировать датчик в относительно широком диапазоне для удовлетворения конкретных потребностей животных». Вся система питается от батареи и поэтому может использоваться для мобильных измерений даже в «дикой природе».

Для жалящих насекомых исследователи используют держатель из пластика. Животные полностью погружаются в специальный флакон, только голова с ротовым аппаратом высовывается из небольшого отверстия спереди. Обычно животных не приходится "уговаривать", прежде чем они укусят. Они чувствуют себя некомфортно в незнакомой обстановке и сопротивляются оборонительными укусами. Если это инстинктивное поведение не реализуется, исследователи поглаживают головы насекомых тонкой кистью — самое позднее насекомые закроют свои челюсти.

Для публикации в «Методах экологии и эволюции» исследователи определили точность системы: они сделали это, прикрепив к подвижной металлической пластине различные грузы, от одного грамма до почти одного килограмма. В общей сложности 1600 повторений показывают, что отклонение между измерениями составляет максимум 2,2 процента. «Это очень точно, — говорит Рюр. Систему также можно использовать, например, для измерения силы клешней скорпиона или краба.

Источник: https://besjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.11..

Предыдущая статьяСледующая статья
Также Вам может быть интересно
Антиинсулиновый белок связан с долголетием и размножением муравьевЧитать далее
05.09.2022
Технология на основе CRISPR борется с глобальными вредителями сельскохозяйственных культурЧитать далее
29.08.2022
У комаров есть нейронные предохранители, чтобы они всегда чувствовали запах людейЧитать далее
22.08.2022
Смотреть все