Napenergiával működő lódarazsak

Fotó: Eugene Davkaev

A nagytestű darázsfaj potrohában lévő sajátos szerkezet felfogja a napsugarakat, és különleges festékanyaga átalakítja a napsugarak energiáját.

A felfedezés magyarázatot adhat arra, hogy e darazsak testén miért fut körbe egy nagy sárga sáv, és miért lesznek egyre aktívabbak, ahogy egyre nagyobb a forróság. A rovarok anyagcseréjéről szerzett ismereteink is megváltozhatnak ennek nyomán.

Izraelben és Nagy-Britanniában dolgozó kutatók a Naturwissenschaften című folyóiratban tették közzé felfedezésüket, a Tel-Avivi Egyetem munkatársa, dr. Marian Plotkin vezetésével.
A darazsak általában reggel a legmozgékonyabbak. Ilyenkor kétszer olyan aktívak, mint a nap bármely más időpontjában.  A Közel-Kelettől Indiáig honos keleti lódarázs (Vespa orientalis) aktivitása azonban déltájban a legmagasabb.

A keleti lódarázs dolgozói a föld alatt ásnak helyet a fészküknek. A kutatók már régen megfigyelték, hogy a darazsak a napsugárzás intenzitásától függően ásnak többet vagy kevesebbet. Azt viszont nem tudták, hogy miért viselkednek így.

Már a néhai Jacob S. Ishay biológus felvetette, hogy ezek a rovarok valahogyan képesek hasznosítani a napsugárzást. Dr. Plotkin és munkatársai most tesztelték ezt az elképzelést – az eredmény figyelemre méltó.

Atomerő-mikroszkóp segítségével megvizsgálták a lódarázs kutikulájának – a rovar külső vázának – finomszerkezetét. A kutikula barna színű részei barázdákból állnak, amelyek mélysége csupán 160 nanométer. A sárga részek szerkezete azonban eltérő. Itt ovális kiemelkedések találhatók, amelyek mindegyikén tűszúrásnyi mélyedés látható. A kiemelkedések 50 nm magasak, és egymással összekapcsolódnak. E struktúrák lényegében megakadályozzák, hogy a fény visszaverődjön a lódarázs testéről, és lehetővé teszik, hogy energiája hasznosuljon.

A rovartest barna részei gátolják a visszaverődést. A beérkező napfényt több sugárra bontják, amelyek különböző irányokban haladnak tovább.

A kutikulának van egy második, vékony lapokból álló része is. Az egymás fölé helyeződő lapok vastagsága felülről lefelé csökken. A rétegeket kitinpálcák alkotják, amelyeket fehérjemátrix vesz körül. Ez a bonyolult struktúra tovább fokozza a fényelnyelést a kutikulán belül, így a fény a különböző rétegek között verődik vissza.

A lódarazsak képessége a napenergia felhasználására azonban ezzel még nem ér véget. A kutikulában olyan festékanyag található, amely elnyeli a napsugarak energiáját. „A lódarázs uralkodó barna színe a melaninnak köszönhető. A xanthopterin nevű festék viszont a fejen és a potrohon lévő sávokban található; ez adja a keleti lódarázsra jellemző élénksárga színt. A xanthopterin fényelnyelő molekula, amely a fényt elektromos energiává alakítja”  – mondja Plotkin.

Ez hát a magyarázata annak, hogy a lódarazsak miért akkor a legaktívabbak, amikor a fény intenzitása a legnagyobb. „Feltételezzük, hogy az energia egy része fotobiokémiai folyamat során átalakul, ami hasznosnak bizonyul a lódarazsak energiaigényes ásásakor” – mondta dr. Plotkin.

Forrás: BBC Earth News