Larwy komarów "wystrzeliwują" własne głowy z ciała, aby złapać zdobycz

W trwającym dziesiątki lat badaniu naukowcy sfilmowali larwy trzech gatunków komarów pożerających swoje ofiary. Wyniki badań, opublikowane w czasopiśmie "Annals of the Entomological Society of America", ujawniły, że dwa z tych gatunków - Toxorhynchites amboinensis i Psorophora ciliata - mogą wystrzelić swoje głowy, aby pochwycić posiłek. Cały atak trwa około 15 milisekund.

Badacze odkryli też, że szybkie chwytanie ofiar miało miejsce w przypadku gatunku Sabethes cyaneus, choć nie było to tak spektakularne jak u pozostałych dwóch gatunków. To zaskakujące, ponieważ w przypadku tych owadów uważano, że larwy są przede wszystkim pasywnymi filtratorami, pozyskującymi pokarm z wody.

- Larwy używały swoich rurek syfonowych (oddechowych) do chwytania swoich ofiar – wyjaśnia główny autor badań prof. Robert Hancock z Wydziału Biologii Metropolitan State University of Denver. - To była jedna z tych chwil, kiedy człowiek myśli: nie mogę w to uwierzyć; to jest niesamowite – dodaje.

Hancock po raz pierwszy zaobserwował tę niezwykłą zdolność łowiecką dekady temu, podczas zajęć z entomologii, na które uczęszczał jako student pod kierunkiem współautora badań prof. Woody'ego Fostera z The Ohio State University w Columbus. Podczas obserwacji pod mikroskopem studenci widzieli tylko rozmyty obraz i moment, w którym larwa wpycha swoją ofiarę do aparatu gębowego.

Hancock i jego współpracownicy rozpoczęli filmowanie eksperymentów z T. amboinensis i P. ciliata w latach 90., używając najszybszego dostępnego wtedy systemu optycznego: 16-milimetrowej kamery filmowej, która została zaprojektowana dla wojska amerykańskiego do śledzenia nadlatujących pocisków.

Po przystosowaniu kamery do filmowania przez mikroskop, autorzy badania ostatecznie zarejestrowali materiał filmowy z prędkością 340 klatek na sekundę. Na nagraniach dostrzeżono, że przed złapaniem ofiary drapieżniki wykonały małe ruchy ciałem.

Naukowcy odkryli, że larwy "wyrzucały" swoje głowy wykorzystując napór skumulowanego ciśnienia brzusznego, a pęczki drobnych szczecin przypominających szczotki wokół ich głów rozprzestrzeniły się jak wachlarze w "układy przypominające kosz", które pomogły przemieścić ofiarę w kierunku aparatu gębowego.

Według badań P. ciliata "zazwyczaj uderzał prosto", podczas gdy uderzenia T. amboinensis "często wiązały się z dużą ilością zarówno wygięć ciała, jak i skrętów głowy". Ale larwy T. amboinensis i P. ciliata są aktywnymi drapieżnikami, a naukowcy zastanawiali się, czy podobne metody mogą być stosowane przez inne gatunki.

Po wyczerpaniu funduszy, projekt został wstrzymany do 2020 roku, kiedy to naukowcy byli w stanie powrócić do tego pytania.

Tym razem badacze użyli kamery wideo o wysokiej rozdzielczości, zdolnej do nagrywania z prędkością do 4 352 klatek na sekundę. Za jej pomocą nagrali larwy S. cyaneus na specjalnie zaprojektowanych "arenach" śmierci.

Zaobserwowana przez nich akcja, w której larwy używają tylnej części ciała do szybkiego wciągnięcia ofiary do aparatu gębowego, również nie była wcześniej znana. Podobnie jak w przypadku "wystrzeliwanie" głowy, polowanie z użyciem tylnej części ciała trwało około 15 milisekund od początku do końca i zdaniem Hancocka było "spektakularne".

Źródło: Live Science, fot. Hancock et al 2022, Annals of the Entomological Society of America, CC BY 4.0