Sylikaskaat kykenevät imemään nestettä 100 metrin pituiseen pystysuoraan olkeen

 

Kuva: Charles J, Sharp,  Sharp Photography, CC BY-SA 4.0.

Joel Kontinen

Sylkikaskaat kykenevät imemään nestettä, joka on sata metriä pitkän pystysuoran oljen alapäässä.

Äskettäin Elisabeth Bergman, Emma Green ja Philip Matthews julkaisivat Proceedings of the Royal Society B:ssä tutkimuksen näistä pikkuhyppijöistä ja kuvaavat niiden kyvystä tuottaa äärimmäisen voimakasta imuliikettä.

Sylkikaskaat elävät Pohjois-Amerikassa ja Euroopassa ja niiden englanninkielinen nimi froghopper tulee niiden kyvystä hypätä pitkään suhteessa niiden ruumiinkokoon.

Ne ovat ainutlaatuisia myös muilla tavoin - keväällä koteloituminen vaahdotettuun kasvimehuun on vain yksi esimerkki. Niillä on myös ruumiin takaosassa katapultti, joka heittää virtsan ilmaan, jotta ne eivät huku, koska ne pissaavat niin paljon. Ja nyt näyttää siltä, ​​että ne ovat myös imemisen mestareita. Tutkijat panivat merkille, että sylkikaskaat imevät ruuakseen puhdasta ksylemimehua melkein jatkuvasti, minkä vuoksi ne virtsaavat niin paljon. Tutkijat hämmästelivät, kuinka paljon imemisvoimaa hyönteisellä voi olla. Toisin kuin phloem, jota useimmat muut kasvia imevät hyönteiset käyttävät, ksylemimehua on paljon vaikeampaa saada.

Kasveilla, joissa on flemma, on positiivinen paine - kun hyönteinen rikkoo varren, neste vuotaa ulos. Ksylemikasvien kohdalla asiat ovat päinvastaiset - niillä on negatiivinen paine. Hyönteisen, joka haluaa ruokaa niistä, on kyettävä voittamaan tuo voima. Ksylemissä on myös hyvin vähän ravintoa, mikä tarkoittaa, että siitä käyttävien on juotava sitä paljon, mikä selittää, miksi sylkikaskaat juovat ja virtsaavat niin paljon.

Saadakseen selville, kuinka paljon imua sylkikaskaissa voi syntyä, tutkijat ottivat useita näytteitä ja tutkivat niitä laboratoriossaan. Ensinnäkin he ottivat päästä mikroskannauksia tutkiakseen sen rakennetta. He havaitsivat, että hyönteisillä oli kiberaalipumppu otsassa - se toimii aivan kuten kalvo, kun lihakset vetävät sitä. Sylkikaskaissa tätä lihasta kutsutaan post-clypeukseksi ja se osoittautui erittäin suureksi. Sitten tutkijat laskivat pumpun ja lihaksen mitat laskien kuinka paljon voimaa ne yhdessä työskennellen voisivat tuottaa - noin 1,6 megapascalia. Tämä negatiivisen paineen voima, tiimi huomauttaa, on suurempi kuin ksylemimehua tuottavien kasvien aiheuttama alipaine. He sanovat, että voima on tarpeeksi vahva, jotta pieni hyönteinen voisi imeä veden vapaudenpatsaan pohjassa olevasta kupista istuessaan sen kruunulla.

Taas älykäs suunnittelu näkyy eläinkunnassa.

Lähde: 

Yirka, Bob. 2021, Froghoppers able to suck with enough force to draw up liquid in a vertical straw 100m long.  Phys.org 14.7.