ProLOGUE (Ha, Ha) / Disclaimer
Il mese scorso, quando ho scritto un post tutto sull’osmeterium, ho chiesto suggerimenti riguardo ad altra anatomia che vi piacerebbe imparare. Una richiesta era per informazioni su “l’idraulica dei prolegs”. Sono settimane che mi sto documentando sui prolegs, e sono entusiasta di condividere ciò che ho imparato con voi. Ma prima di iniziare, devo riconoscere tre cose:
(1) Le informazioni in questo post provengono da un fantastico articolo chiamato “Locomotion in Caterpillars”, scritto da L.I. van Griethuijsen e B.A. Trimmer e pubblicato su Biological Reviews nel 2014. Per chiunque voglia approfondire l’argomento, non posso consigliare abbastanza l’articolo.
(2) La maggior parte di ciò che sappiamo sulle zampe dei bruchi e sulla locomozione si basa su studi sui vermi del tabacco (Manduca sexta). I ricercatori suppongono che la maggior parte di questi studi possa essere generalizzata alle molte specie di bruchi di dimensioni relativamente comparabili che si muovono in modi simili.
(3) Poiché Sam Jaffe ha scattato una foto fenomenale delle zampe di Luna, ho voluto caratterizzare le zampe durante il regno di Luna come bruco della settimana. Qui, abbiamo fotografato le zampe di diversi bruchi. Non sono tutti Luna. Controlla le didascalie delle foto per l’identificazione._____________________________________________________
Quello che in realtà vuoi leggere
~Che cosa sono le PROLEGHE, comunque??
I bruchi, come ogni altro insetto, hanno sei gambe vere, situate sul torace, proprio dietro la testa. Nella maggior parte dei casi, tuttavia, le zampe vere non fanno molto in termini di aiutare il bruco a muoversi. (Un esempio di eccezione potrebbe essere quando i bruchi cadono su un filo di seta – di solito usano le loro vere zampe per risalire strisciando).
Invece, i bruchi usano le loro prolegs, che sono attaccate al loro addome, per aiutare nella locomozione. Non nel modo in cui io e te usiamo le gambe, ma ci arriveremo. I bruchi hanno diversi numeri di zampe, da due paia a cinque paia. La coppia più posteriore è chiamata proleggio anale. Prendere nota del numero di paia di zampe su un bruco, e di come sono configurate, può aiutare a identificarne la specie.
Quando un bruco diventa una falena o una farfalla, continuerà ad avere sei gambe vere. Ma non avrà le proleghe. Le zampe sono un adattamento che serve solo alle larve.
Come funzionano i Prolegs?
I paternali usano i loro muscoli per muoversi. Ma i muscoli non possono contrarsi da soli. Le persone e altre creature vertebrate hanno scheletri, strutture dure che ci aiutano a contrarre i muscoli. Molti animali dal corpo molle (come i polpi) possono indurire i loro corpi pressurizzando i loro fluidi interni, il che funziona come uno scheletro per aiutare i loro muscoli a contrarsi.
I crostacei, invece, non hanno uno scheletro e non possono pressurizzare il loro corpo per indurirlo come uno scheletro per camminare. Quindi come usano i loro muscoli? Attaccando il loro corpo ad una superficie dura. Come lo fanno? Usano i loro prolegs!
Le zampe non sono effettivamente usate per spingere i bruchi in avanti. Invece, agiscono come ancore che tengono i bruchi saldamente in posizione durante il movimento di altri segmenti del corpo. Le zampe legano il bruco a un substrato rigido, come un ramoscello. Quel ramoscello agisce come uno scheletro esterno, che fornisce la stabilità di cui i bruchi hanno bisogno per contrarre i loro muscoli.
Ci sono molti, molti muscoli coinvolti nella locomozione dei bruchi. Quando i bruchi strisciano in avanti, staccano gradualmente le loro zampe dal substrato, iniziando con le zampe anali nella parte posteriore e finendo con la coppia più anteriore. Usano un sistema di muscoli per tirare il loro corpo in avanti, e poi riattaccano le loro zampe per fissarsi in posizione in modo da non perdere terreno.
Alla punta di ogni zampa c’è un cuscinetto chiamato CROCHET, che è coperto di minuscole barbe. Se guardate l’immagine allegata delle zampe di Luna, vedrete dei cuscinetti traslucidi con piccole barbe marroni attaccate direttamente al ramoscello. Questi sono i suoi CROCHETS. Le piccole barbe funzionano come il velcro per attaccare strettamente le zampe a tutti i tipi di substrati, comprese le foglie, i ramoscelli e le dita. Se hai mai tenuto in mano un bruco, probabilmente hai sentito questi crochets appiccicosi sulla tua pelle!
Per staccare i crochets, ogni proleg ha due muscoli. Quando questi muscoli si contraggono, i crochets si staccano e i prolegs si ripiegano su se stessi, mentre il corpo del bruco si spinge in avanti.
Durante il movimento, i peli delle zampe raccolgono informazioni sensoriali sul loro substrato. Nella foto allegata delle zampe di Luna, vedrete dei peli neri che sporgono dalle sue zampe verdi. Questi sono i suoi PELI DI PIANTA. Ognuno di questi peli ha il suo neurone sensoriale, che fornisce informazioni al bruco sul substrato. Se i peli della pianta percepiscono un ostacolo nel percorso di una gamba, questo innesca una risposta che solleva la gamba più in alto, e invia un messaggio ad altri muscoli per sollevare le altre gambe quando raggiungono l’ostacolo. È interessante notare che questi messaggi di solito non vengono trasmessi attraverso il cervello del bruco, quindi i messaggi si muovono più rapidamente verso i destinatari previsti.
Quando il segmento del corpo delle zampe si è spostato completamente in avanti, è il momento di riattaccare le zampe. I muscoli delle zampe si rilassano nella loro posizione di riposo, il che estende le zampe. I loro crotch spinati si attaccano automaticamente al substrato, e il bruco è ancora una volta ancorato alla sua spina dorsale esterna. L’ancoraggio delle zampe fornisce rigidità per le future contrazioni muscolari, così il bruco può continuare a strisciare.
Chi sapeva che un bruco che fa un paio di passi potesse essere così complesso? Questo continua a confermare ciò che noi del Caterpillar Lab abbiamo sempre saputo… i bruchi sono FANTASTICI! _____________________________________________________
Chiama all’azione!
Curioso di qualsiasi aspetto della biologia dei bruchi? Scrivi le tue domande nei commenti e cercheremo di usarle nei prossimi post!
Ci piacerebbe anche il tuo feedback su questi lunghi post. Li leggete per intero? Preferireste che fossero suddivisi in post più piccoli? Sono accessibili a persone con diversi livelli di preparazione scientifica? Per favore fatecelo sapere – il vostro contributo è importante per noi!
–Liz Kautz, Direttore Didattico
Il Laboratorio Caterpillar