Новости    Библиотека    Ссылки    О сайте






23.06.2017

Цепкость клещей ограничили смачиваемостью

Клещ (Acari) поражает хозяйский организм так. Забравшись на растение высотой до полуметра, самка паразита расставляет лапки и цепляется за проходящее мимо животное. Затем на скорости 2–4,5 миллиметра в секунду она перемещается к участкам тела с высокой температурой и тонкой кожей, после чего вводит в нее хоботок. При этом вне хозяина клещи проводят свыше 90 процентов своей жизни (0,5–3 года). Такая стратегия охоты и широкий диапазон теплокровных жертв предполагают высокую способность этих животных к сцеплению с разными типами поверхностей, в том числе покрытых водно-масляной эмульсией (гидролипидной мантией эпидермиса). Однако основа подобной цепкости изучена недостаточно.

Зоологи из Кильского университета обнаружили, что шероховатые поверхности с низкой смачиваемостью значительно снижают способность клещей к сцеплению
Зоологи из Кильского университета обнаружили, что шероховатые поверхности с низкой смачиваемостью значительно снижают способность клещей к сцеплению

Известно, что четыре пары лапок взрослых клещей оснащены изогнутыми коническими коготками, между которыми расположена сферическая пульвилла (подушечка) из трех долей, удерживаемых мембраной. При отрыве лапки от земли коготки сводятся, а пульвилла складывается, вновь разворачиваясь в момент возобновления контакта. Предполагается, что подобная морфология помогает сцеплению с гладкими поверхностями. Чтобы проверить это, немецкие ученые провели серию экспериментов с собачьим клещом (Ixodes ricinus) — переносчиком энцефалита и болезни Лайма. На первом этапе конечности паразитов обследовали с помощью оптической, криэлектронной и просвечивающей микроскопии.

Максимальное (белый цвет) и среднее (черный цвет) тяговое усилие при перемещении самки I. ricinus по стеклу, эпоксидной смоле, силикону и коже. Источник: Dagmar Voigt et al., The Journal of Experimental Biology, 2017
Максимальное (белый цвет) и среднее (черный цвет) тяговое усилие при перемещении самки I. ricinus по стеклу, эпоксидной смоле, силикону и коже. Источник: Dagmar Voigt et al., The Journal of Experimental Biology, 2017

Наблюдения показали, что при перемещении клещ использует пару передних лапок для разведки, а тремя парами задних удерживается, причем последние обеспечивают хорошую адгезию даже на стеклянной горизонтальной поверхности, инвертированной на 180 градусов. Пульвилла I. ricinus состоит из иерархической сети волокон пяти видов, и в сложенном положении ее доли ориентированы перпендикулярно, на 45 градусов и в поперечной плоскости к основанию соответственно. Любопытно, что помимо мембраны и пульвиллы белок резилин был обнаружен также в коготках животных. Это вещество широко распространено среди членистоногих, повышает эластичность стенок их тела, но до сих пор его не выявляли в коготках.

Наконец, авторы оценили тяговое усилие и способность клещей к сцеплению. Паразитов помещали на фрагмент женской кожи, стекло, силикон или эпоксидную смолу разной шероховатости, после чего подложку приводили в движение. Также к животным приклеивали волос, смазанный воском и прикрепленный к динамометру. Тесты подтвердили гипотезу: особи лучше удерживались на коже, гладкой поверхности (особенно гидрофильном стекле) и хуже — на шероховатой. Сцепление более массивных самок в 2,7–3,5 раза превышало показатель самцов. При оценке тягового усилия коэффициент безопасности (отношение силы трения к массе тела) составил 93 и 534 для силикона и стекла. Встряска резко снижала сцепление.

По словам авторов, прояснение морфологии и тактик клещей может помочь в разработке материалов, затрудняющих их локомоцию. В частности, минимизировать сцепление способна одежда с включениями из силикона.

Подробности исследования представлены в The Journal of Experimental Biology.

Денис Стригун


Источники:

  1. naked-science.ru




© Злыгостев Алексей Сергеевич, подборка материалов, оцифровка, статьи, оформление, разработка ПО 2010-2017
При копировании материалов проекта обязательно ставить активную ссылку на страницу источник:
http://paukoobraznye.ru/ "Paukoobraznye.ru: Паукообразные - клещи, пауки, скорпионы..."