Science >> Wetenschap >  >> Chemie

Studie ontdekt hoe keverschalen verharden

Een onderzoeksteam onder leiding van wetenschappers van het Okinawa Institute of Science and Technology (OIST) Graduate University in Japan heeft een mechanisme ontdekt dat ervoor zorgt dat de schelpen van bepaalde kevers na het paren ongelooflijk hard worden.

De studie, gepubliceerd in het tijdschrift Nature Communications, concentreerde zich op de oosterse neushoornkever (Oryctes neushoorn), een soort die voorkomt in tropische en subtropische gebieden van Azië. Tijdens het paren voeren mannelijke kevers hevige gevechten, waarbij ze hun hoorns gebruiken om rivalen te verslaan en toegang te krijgen tot vrouwtjes. Om de ontberingen van deze gevechten te weerstaan ​​en hun zachte interne organen te beschermen, moeten de exoskeletten van de kevers extreem sterk zijn.

De onderzoekers ontdekten dat het verhardingsproces wordt veroorzaakt door een hormoon genaamd ecdyson, dat tijdens de paring door de mannelijke kevers wordt vrijgegeven. Ecdysone activeert een cascade van biochemische reacties die leiden tot de vorming van nieuwe bindingen tussen de eiwitten in het exoskelet van de kever, wat resulteert in een dramatische toename van de hardheid.

De onderzoekers ontdekten ook dat het verhardingsproces omkeerbaar is. Zodra de paring voltooid is en het ecdysonniveau daalt, wordt de schaal van de kever geleidelijk zachter, waardoor de kever weer vrij kan bewegen.

Deze ontdekking biedt belangrijke inzichten in de mechanismen waarmee kevers en andere insecten de eigenschappen van hun exoskeletten kunnen controleren. Het zou ook kunnen leiden tot de ontwikkeling van nieuwe materialen met vergelijkbare eigenschappen, die nuttig zouden zijn in een verscheidenheid aan toepassingen, zoals kogelvrije vesten, sportuitrusting en bouwmaterialen.