Překvapivý objev: Kovy v klepetech a žihadlech štírů odhalují tajemství jejich evoluční odolnosti

Štíři jsou mistrně optimalizovaní lovci, jejichž dovednosti se zdokonalovaly miliony let evoluce. Jejich anatomie, od obrněného exoskeletu po silná klepeta a jedovaté žihadlo, je dokonale přizpůsobena k lovu hmyzu, malých savců a plazů, stejně jako k obraně před hady a ptáky.

Štíři jsou mistrně optimalizovaní lovci, jejichž dovednosti se zdokonalovaly miliony let evoluce. Jejich anatomie, od obrněného exoskeletu po silná klepeta a jedovaté žihadlo, je dokonale přizpůsobena k lovu hmyzu, malých savců a plazů, stejně jako k obraně před hady a ptáky. Entomologové již léta tušili, že tito členovci mohou mít ve své biologii skrytou výhodu v podobě kovových výztuží.

Výzkumníci již dříve detekovali stopové kovy v exoskeletech některých z přibližně 3 000 známých druhů štírů. Přesné rozložení a koncentrace těchto kovů však zůstávaly nejasné. Sam Campbell, environmentální vědec z australské University of Queensland, vysvětlil, že ačkoliv bylo známo, že kovy zpevňují lovecké a obranné nástroje některých druhů, nebylo jisté, zda je tomu tak u všech štírů. Campbell a jeho kolegové proto předpokládali, že rozložení stopových kovů by mohlo souviset s tím, zda daný druh preferuje žihadlo, nebo klepeta.

Během stipendia ve Smithsonianském Národním muzeu přírodní historie ve Washingtonu D.C. tým použil mikroanalytické metody, jako je elektronová mikroskopie s vysokým rozlišením a rentgenová analýza, k prozkoumání vzorků 18 různých druhů štírů. Jejich výsledky, publikované v časopise Journal of The Royal Society Interface, potvrdily, že klepeta i žihadla skutečně obsahují koncentrace kovů.

Výzkum odhalil dvě odlišné kovové vrstvy. Žihadla spolehlivě obsahovala vysoké množství zinku ve svých jehlovitých špičkách, následované vrstvou manganu. Podobné rozložení bylo zjištěno i v klepetech, kde tým Samuela Campbella identifikoval zinek nebo kombinaci zinku a železa podél řezné hrany pohyblivé části, známé jako tarsus. Překvapivě se však ukázalo, že vyšší hladiny zinku byly nalezeny v tenčích, delších klepetech, která se obvykle používají ve spojení s žihadly, nikoliv v silnějších, drtících klepetech, jak se původně předpokládalo. To naznačuje, že role zinku přesahuje pouhou tvrdost a pravděpodobně hraje větší roli v odolnosti. Dlouhá klepeta totiž potřebují pevně uchopit kořist a zabránit jí v útěku, než je vstříknut jed. Tento objev poukazuje na zajímavý evoluční vztah mezi způsobem použití loveckého nástroje a specifickými vlastnostmi kovu, který jej zpevňuje.

Zjištění týmu mají významné důsledky pro pochopení širšího světa členovců a hmyzu. Štíři zdaleka nejsou jedinými tvory, kteří do své anatomie začleňují stopové kovy. Položením jasného základu pro budoucí analýzy mohou vědci studovat, jak se tyto evoluční adaptace mohou projevovat u včel, vos, pavouků a dalších živočichů. Mikroskopické metody, které byly použity, umožnily identifikovat jednotlivé přechodové kovy s extrémně vysokou přesností, čímž ukázaly, jak příroda dovedně zkonstruovala tyto kovy v loveckých nástrojích štírů.