ProLOGUE (Ha, Ha) / Disclaimer
Toen ik vorige maand een bericht schreef over het osmeterium, vroeg ik om suggesties over andere anatomie waarover jullie meer zouden willen weten. Een van de verzoeken was om informatie over de “hydraulica van de probenen”. Ik heb me wekenlang ingelezen in de probenen, en ik ben opgewonden om wat ik geleerd heb met jullie te delen. Maar voordat we beginnen, moet ik drie dingen toegeven:
(1) De informatie in deze post komt uit een fantastisch artikel genaamd “Locomotion in Caterpillars,” geschreven door L.I. van Griethuijsen en B.A. Trimmer en gepubliceerd in Biological Reviews in 2014. Voor iedereen die zich verder in dit onderwerp wil verdiepen, kan ik het artikel niet genoeg aanbevelen.
(2) Het meeste van wat we weten over rupsenpoten en voortbeweging is gebaseerd op studies van tabakshoornwormen (Manduca sexta). Onderzoekers gaan ervan uit dat de meeste van deze studies kunnen worden gegeneraliseerd naar de vele soorten rupsen van relatief vergelijkbare grootte die zich op vergelijkbare manieren voortbewegen.
(3) Omdat Sam Jaffe een fenomenale foto maakte van de voorpoten van de Luna, wilde ik de voorpoten in de schijnwerpers zetten tijdens het rupsje van de week. Hier hebben we de voorpoten van verschillende rupsen afgebeeld. Het zijn niet allemaal Lunas. Kijk bij de foto voor de ID._____________________________________________________
Wat je eigenlijk wilt lezen
~Wat zijn eigenlijk PROLEGS??~
Rupsen hebben, net als alle andere insecten, zes echte poten, op hun borststuk, vlak achter hun kop. In de meeste gevallen, echter, hun echte poten niet veel doen in termen van het helpen van de rups bewegen. (Een voorbeeld van een uitzondering is wanneer een rups zich op een zijden draad laat vallen; meestal gebruikt hij dan zijn poten om naar boven te kruipen).
In plaats daarvan gebruiken rupsen hun voorpoten, die aan hun achterlijf zijn bevestigd, om zich voort te bewegen. Niet zoals jij en ik onze poten gebruiken, maar daar komen we zo op. Rupsen hebben verschillende aantallen voorpoten, van twee paar tot vijf paar. Het achterste paar wordt de anale voorpoot genoemd. Aan de hand van het aantal en de vorm van de pootparen op een rups, kun je de soort herkennen.
Als een rups een nachtvlinder of vlinder wordt, heeft hij nog steeds zes echte poten. Maar hij zal geen voorpoten hebben. Probenen zijn een aanpassing die alleen voor larven is.
Hoe werken PROLEGS?~
Rupsen gebruiken hun spieren om zich voort te bewegen. Maar spieren kunnen niet uit zichzelf samentrekken. Mensen en andere gewervelde dieren hebben een skelet – harde structuren die ons helpen onze spieren samen te trekken. Veel dieren met zachte lichamen (zoals octopussen) kunnen hun lichaam verharden door hun interne vloeistoffen onder druk te zetten, wat als een skelet werkt om hun spieren te helpen samentrekken.
Rupsen daarentegen hebben geen skelet en kunnen hun lichaam niet onder druk zetten om te verharden als een skelet om te kunnen lopen. Hoe gebruiken ze dan hun spieren? Door hun lichaam vast te maken aan een hard oppervlak. Hoe doen ze dat? Ze gebruiken hun steunpoten!
oten worden niet echt gebruikt om rupsen voort te stuwen. In plaats daarvan fungeren ze als ankers die de rupsen stevig op hun plaats houden tijdens de beweging van andere lichaamssegmenten. De poten binden de rups aan een stijf substraat, zoals een twijgje. Dat takje fungeert als een uitwendig skelet, dat de rupsen de stabiliteit geeft die ze nodig hebben om hun spieren aan te spannen.
Er zijn heel veel spieren betrokken bij de voortbeweging van rupsen. Als rupsen naar voren kruipen, maken ze geleidelijk hun poten los van het substraat, beginnend bij de achterste anale poten en eindigend bij het voorste paar. Ze gebruiken een systeem van spieren om hun lichaam naar voren te trekken, en maken dan hun voorpoten weer vast om zich vast te zetten, zodat ze geen terrein verliezen.
Aan het uiteinde van elke poot zit een kussentje, een CROCHET, dat bedekt is met kleine weerhaakjes. Als u naar de bijgevoegde foto van de Luna poten kijkt, ziet u doorschijnende kussentjes met kleine bruine weerhaakjes die direct aan de twijg vastzitten. Dat zijn de weerhaakjes. De kleine weerhaakjes werken als klittenband om de poten stevig vast te maken aan allerlei substraten, waaronder bladeren, twijgjes en vingers. Als je ooit een rups hebt vastgehouden, heb je waarschijnlijk die kleverige haakjes op je huid gevoeld!
Om de haakjes los te maken, heeft elke rups twee spieren. Als deze spieren samentrekken, komen de haakjes los en trekken de voorpoten zich terug, terwijl het lichaam van de rups zich voortbeweegt.
Tijdens de beweging verzamelen de PLANTA-haartjes van de voorpoten zintuiglijke informatie over hun ondergrond. Op de bijgevoegde foto van Luna’s poten zie je zwarte haren uit de groene poten steken. Dat zijn haar PLANTA haren. Elk van deze haren heeft zijn eigen sensorische neuron, die de rups informatie verschaft over de ondergrond. Als de plantaharen een obstakel op het pad van een rups waarnemen, zet dat een reactie in gang die de rups hoger brengt, en stuurt het een boodschap naar andere spieren om de andere rupsen hoger te brengen als ze dat obstakel bereiken. Interessant is dat deze boodschappen meestal niet via de hersenen van de rups worden doorgegeven, zodat de boodschappen sneller bij de beoogde ontvangers aankomen.
Als het lichaamsdeel van de voorpoten volledig naar voren is geschoven, is het tijd om de voorpoten weer vast te maken. De pootspieren ontspannen zich tot hun rustpositie, waardoor de poten zich uitstrekken. De weerhaakjes hechten zich automatisch aan het substraat, en de rups is weer verankerd aan zijn externe ruggengraat. De verankering van de voorpoten biedt stijfheid voor toekomstige spiersamentrekkingen, zodat de rups kan blijven kruipen.
Wie had gedacht dat een rups die een paar stappen zet, zo complex kon zijn? Dit bevestigt nog eens wat we bij The Caterpillar Lab al die tijd al wisten… rupsen zijn AMAZING! _____________________________________________________
Oproep tot actie!
Nieuwsgierig naar aspecten van de rupsenbiologie? Schrijf je vragen in de comments en we zullen kijken of we ze in toekomstige posts kunnen gebruiken!
Wij zouden ook graag jullie feedback op deze lange posts horen. Leest u ze in hun geheel? Hebt u liever dat ze in kleinere berichten worden opgesplitst? Zijn ze toegankelijk voor mensen met verschillende niveaus van wetenschappelijke achtergrond? Laat het ons weten – uw input is belangrijk voor ons!
-Liz Kautz, Directeur Onderwijs
The Caterpillar Lab