Prológus (Ha, Ha) / Jogi nyilatkozat
A múlt hónapban, amikor az osmeteriumról írtam egy posztot, arra kértem, hogy tegyetek javaslatokat más anatómiával kapcsolatban, amiről szívesen tanulnátok. Az egyik kérés a “prolábak hidraulikájáról” szóló információkra vonatkozott. Már hetek óta olvasok a lábszárakról, és örülök, hogy megoszthatom veletek, amit megtudtam. Mielőtt azonban belekezdenénk, három dolgot el kell ismernem:
(1) Az ebben a bejegyzésben szereplő információk a “Locomotion in Caterpillars” című fantasztikus cikkből származnak, amelyet L.I. van Griethuijsen és B.A. Trimmer írtak, és 2014-ben jelent meg a Biological Reviews-ban. Mindenkinek, aki szeretne mélyebben elmélyülni ebben a témában, nem tudom eléggé ajánlani a cikket.
(2) A legtöbb, amit a hernyók lábszárairól és a mozgásról tudunk, a dohányszarvú hernyók (Manduca sexta) vizsgálatain alapul. A kutatók feltételezik, hogy e tanulmányok többsége általánosítható a viszonylag hasonló méretű, hasonló módon mozgó hernyók számos fajára.
(3) Mivel Sam Jaffe fenomenális fotót készített a Luna prolegsről, a Luna Hét hernyója cím alatt a prolegeket akartam bemutatni. Itt több különböző hernyó prolábát is leképeztük. Ezek nem mind Lunák. Nézd meg a képaláírásokat az azonosításhoz._____________________________________________________
Amit valójában olvasni akarsz
~Mi is az a PROLEGS???~
A hernyóknak, mint minden más rovarnak, hat valódi lábuk van, amelyek a mellkasukon, közvetlenül a fejük mögött helyezkednek el. A legtöbb esetben azonban a valódi lábaik nem sokat segítenek a hernyó mozgásában. (Kivétel például az, amikor a hernyók egy selyemszálra esnek le – általában a valódi lábaikat használják arra, hogy visszakússzanak).
Ehelyett a hernyók a hasukhoz rögzített mellső lábaikat használják a mozgás segítésére. Nem úgy, ahogy mi használjuk a lábainkat, de erre még visszatérünk. A hernyóknak különböző számú lábszáruk van, két pár és öt pár között. A leghátsó párat nevezzük anális lábszárnak. A hernyó lábszárpárjainak száma és felépítése segíthet a faj azonosításában.
Amikor a hernyóból lepke vagy lepke lesz, továbbra is hat valódi lába lesz. De nem lesznek prolegjei. A prolegs egy olyan alkalmazkodás, amely csak a lárváknak van.
~Hogyan működnek a PROLAGOK?~
A hernyók az izmaikat használják a mozgáshoz. De az izmok nem tudnak maguktól összehúzódni. Az embereknek és más gerinces élőlényeknek csontvázuk van – kemény szerkezetek, amelyek segítenek összehúzni az izmainkat. Sok lágy testű állat (például a polipok) a belső folyadékok nyomás alá helyezésével meg tudja keményíteni a testét, ami a csontvázhoz hasonlóan működik, és segíti az izmaik összehúzódását.
A hernyóknak viszont nincs csontvázuk, és nem tudják testüket nyomás alá helyezni, hogy a járás érdekében csontvázként megkeményedjenek. Hogyan használják tehát az izmaikat? Úgy, hogy testüket egy kemény felülethez rögzítik. Hogyan csinálják ezt? A lábukkal!
A lábakat valójában nem arra használják, hogy a hernyók előre haladjanak. Ehelyett horgonyként működnek, amelyek a többi testrész mozgása közben szorosan a helyükön tartják a hernyókat. A lábszárak a hernyót egy merev aljzathoz, például egy gallyhoz rögzítik. Ez a gally úgy működik, mint egy külső csontváz, amely biztosítja a hernyóknak az izmok összehúzódásához szükséges stabilitást.
A hernyók mozgásában sok-sok izom vesz részt. Ahogy a hernyók előre kúsznak, fokozatosan leválasztják a lábszárukat az aljzatról, kezdve a hátsó anális lábszárpárral, és az elülső párral befejezve. Egy izomrendszer segítségével húzzák előre a testüket, majd a lábszárukat visszatapasztják, hogy rögzítsék magukat a helyükön, hogy ne veszítsenek teret.
A lábszárcsontok csúcsán egy CROCHET nevű párna található, amelyet apró tüskék borítanak. Ha megnézed a mellékelt képet a Luna prolegsről, láthatod az áttetsző párnákat, amelyeken apró barna tüskék vannak közvetlenül a gallyra erősítve. Ezek a CROCHET-jei. Az apró tüskék tépőzárként működnek, és szorosan rögzítik a lábszárakat mindenféle aljzathoz, beleértve a leveleket, gallyakat és ujjakat is. Ha valaha is fogtál már hernyót, valószínűleg érezted már ezeket a ragacsos horgokat a bőrödön!
A horgolások feloldásához minden lábszárnak két izma van. Amikor ezek az izmok összehúzódnak, a horgok elernyednek, és a lábszár felhúzódik, miközben a hernyó teste előrefelé mozog.
A mozgás során a lábszárak PLANTASZŐRZETEI érzékszervi információkat gyűjtenek az aljzatról. A Luna prolegs mellékelt képén látható, hogy a zöld prolegsből fekete szőrszálak állnak ki. Ezek a PLANTA HAIRS-ok. Mindegyik szőrszálnak saját érzékelő neuronja van, amely információkat szolgáltat a hernyónak az aljzatról. Ha a planta-szőrök akadályt érzékelnek a lábszár útjában, az olyan választ vált ki, amely magasabbra emeli a lábszárat, és üzenetet küld a többi izomnak, hogy emelje magasabbra a többi lábszárat, amikor azok elérik az akadályt. Érdekes módon ezeket az üzeneteket általában nem a hernyó agyán keresztül továbbítják, így az üzenetek gyorsabban eljutnak a címzettekhez.
Amikor a prolegek testszegmense már teljesen előrehaladt, itt az ideje, hogy a prolegek újra összeerősödjenek. A proleg-izmok elernyednek nyugalmi helyzetükbe, ami kinyújtja a prolegeket. Tüskés bütykeik automatikusan rögzülnek az aljzathoz, és a hernyó ismét a külső gerincéhez rögzül. A lábszárak rögzítése merevséget biztosít a későbbi izomösszehúzódásokhoz, így a hernyó tovább tud kúszni.
Ki gondolta volna, hogy egy hernyó néhány lépés megtétele ennyire összetett lehet? Ez továbbra is megerősíti azt, amit mi a Hernyólaborban mindvégig tudtunk… a hernyók csodálatosak!_____________________________________________________
Hívás a cselekvésre!
Kíváncsi vagy a hernyók biológiájának bármely aspektusára? Írd meg kérdéseidet a hozzászólásokban, és mi megnézzük, hogy felhasználhatjuk-e őket a jövőbeni posztokban!
Ezekkel a hosszú posztokkal kapcsolatban is örülnénk a visszajelzéseknek. Elolvassa őket teljes terjedelmükben? Jobban szeretnéd, ha kisebb posztokra bontanánk őket? Elérhetőek a különböző szintű tudományos háttérrel rendelkező emberek számára? Kérjük, ossza meg velünk – az Ön véleménye fontos számunkra!
–Liz Kautz, oktatási igazgató
A Caterpillar Lab