Ludzkie oko nie jest w stanie wychwycić wszystkiego. Jednak czułe kamery rejestrujące obraz w dużych prędkościach mogą ujawnić niezwykłe tajemnice przyrody. Dzięki wykorzystaniu nowych technologii badacze odkryli, że drapieżne larwy komarów dosłownie „wystrzeliwują” swoje głowy z ciała w kierunku ofiar, działając jak maleńkie harpuny.
W trwającym dziesiątki lat badaniu naukowcy sfilmowali larwy trzech gatunków komarów pożerających swoje ofiary. Wyniki badań, opublikowane w czasopiśmie „Annals of the Entomological Society of America” (DOI: 10.1093/aesa/saac017), ujawniły, że dwa z tych gatunków - Toxorhynchites amboinensis i Psorophora ciliata - mogą wystrzelić swoje głowy, aby pochwycić posiłek. Cały atak trwa około 15 milisekund.
Badacze odkryli też, że szybkie chwytanie ofiar miało miejsce w przypadku gatunku Sabethes cyaneus, choć nie było to tak spektakularne jak u pozostałych dwóch gatunków. To zaskakujące, ponieważ w przypadku tych owadów uważano, że larwy są przede wszystkim pasywnymi filtratorami, pozyskującymi pokarm z wody.
- Larwy używały swoich rurek syfonowych (oddechowych) do chwytania swoich ofiar – wyjaśnia główny autor badań prof. Robert Hancock z Wydziału Biologii Metropolitan State University of Denver. - To była jedna z tych chwil, kiedy człowiek myśli: nie mogę w to uwierzyć; to jest niesamowite – dodaje.
Hancock po raz pierwszy zaobserwował tę niezwykłą zdolność łowiecką dekady temu, podczas zajęć z entomologii, na które uczęszczał jako student pod kierunkiem współautora badań prof. Woody'ego Fostera z The Ohio State University w Columbus. Podczas obserwacji pod mikroskopem studenci widzieli tylko rozmyty obraz i moment, w którym larwa wpycha swoją ofiarę do aparatu gębowego.
Hancock i jego współpracownicy rozpoczęli filmowanie eksperymentów z T. amboinensis i P. ciliata w latach 90., używając najszybszego dostępnego wtedy systemu optycznego: 16-milimetrowej kamery filmowej, która została zaprojektowana dla wojska amerykańskiego do śledzenia nadlatujących pocisków.
Po przystosowaniu kamery do filmowania przez mikroskop, autorzy badania ostatecznie zarejestrowali materiał filmowy z prędkością 340 klatek na sekundę. Na nagraniach dostrzeżono, że przed złapaniem ofiary drapieżniki wykonały małe ruchy ciałem.
Naukowcy odkryli, że larwy „wyrzucały” swoje głowy wykorzystując napór skumulowanego ciśnienia brzusznego, a pęczki drobnych szczecin przypominających szczotki wokół ich głów rozprzestrzeniły się jak wachlarze w „układy przypominające kosz”, które pomogły przemieścić ofiarę w kierunku aparatu gębowego.
Według badań P. ciliata „zazwyczaj uderzał prosto”, podczas gdy uderzenia T. amboinensis „często wiązały się z dużą ilością zarówno wygięć ciała, jak i skrętów głowy”. Ale larwy T. amboinensis i P. ciliata są aktywnymi drapieżnikami, a naukowcy zastanawiali się, czy podobne metody mogą być stosowane przez inne gatunki.
Po wyczerpaniu funduszy, projekt został wstrzymany do 2020 roku, kiedy to naukowcy byli w stanie powrócić do tego pytania.
Tym razem badacze użyli kamery wideo o wysokiej rozdzielczości, zdolnej do nagrywania z prędkością do 4 352 klatek na sekundę. Za jej pomocą nagrali larwy S. cyaneus na specjalnie zaprojektowanych „arenach” śmierci.
Zaobserwowana przez nich akcja, w której larwy używają tylnej części ciała do szybkiego wciągnięcia ofiary do aparatu gębowego, również nie była wcześniej znana. Podobnie jak w przypadku „wystrzeliwanie” głowy, polowanie z użyciem tylnej części ciała trwało około 15 milisekund od początku do końca i zdaniem Hancocka było „spektakularne”.
Źródło: Live Science, fot. Hancock et al 2022, Annals of the Entomological Society of America, CC BY 4.0
