Organismy na Zemi umí využívat zdroje ze svého okolí, včetně prvků, jako je železo, mangan nebo zinek. Konkrétně štíři si z nich staví své zbraně. Vědci teď poprvé detailně popsali, jak to tito tvorové dělají.
Přes 300 milionů let bez větších změn. Už to je důkaz, že na štírech si dala evoluce záležet. Žili na Zemi dávno před dinosaury, sledovali jejich vzestup i pád. Kolem nich vymíraly tisíce druhů, měnila se podoba planety, probíhaly klimatické změny, transformovaly se samotné kontinenty. A štíři to sledovali bez většího zájmu, obrnění svým „dokonalým“ designem. Co z nich ale vlastně dělá už stovky milionů let tyto evoluční vítěze?
Vědci se pokusili odpovědět na malou část této hádanky, když prozkoumali zbraně, jimiž je vybavených osmnáct druhů těchto pavoukovců. Používají svá klepeta i žihadla k obraně před predátory, ale také při útoku na kořist. A některé druhy mají tyto zbraně doslova vyztužené kovem – biologové teď prozkoumali, jak a kde mají různé druhy v klepetech a žihadlech kovy koncentrované. Využili na to elektronovou mikroskopii a rentgen.
Štíři získávají kovy z potravy, jejich kořist je má z životního prostředí. Tyto látky metabolizují a dokáží je využívat – vlastně stejně jako lidé potřebují železo pro tvorbu hemoglobinu. Štíři ale kovy koncentrují hlavně na několika místech těla.
Odborníci zjistili, že v žihadle je zinek koncentrovaný na samé špičce této jehlicovité struktury. Těsně pod tímto bodem se ale dominantním kovem stává mangan, což vytváří ostrou a vizuálně zřetelnou hranici mezi těmito dvěma vrstvami. Podobně specifický vzorec se objevil i v klepetech. V pohyblivém vnějším segmentu, známém jako tarsus, výzkumníci zjistili buď samotný zinek, nebo kombinaci zinku a železa. Je pozoruhodné, že tyto kovy se objevovaly pouze podél řezné hrany klepeta, čímž posilovaly části, které při lovu kořisti snášejí největší namáhání.
Vypadá to, jako by evoluce ukula štíří zbraně stejně dobře jako kovář vyrábí špičkový meč – vlastnosti materiálů jsou pro různou část zbraně odlišné.
Síla železa
Vědci očekávali, že druhy s mohutnějšími drtícími klepety v nich budou mít vyšší množství železa. Místo toho však zjistili pravý opak. Železo se častěji vyskytovalo u druhů s delšími, štíhlými klepety – tedy u struktur, které se obvykle spojují s menší drtící silou, ale s větší závislostí na bodání.
„To naznačuje, že železo má kromě tvrdosti i další funkci a možná hraje větší roli v odolnosti,“ popisují autoři studie. „Dlouhá klepeta musí uchopit kořist a zabránit jí v útěku, než do ní vstříknou jed. Jedná se o zajímavý objev, protože naznačuje evoluční souvislost mezi tím, jak se zbraň používá, a specifickými vlastnostmi kovu, který ji zpevňuje.“
Výzkum byl podle autorů zásadní v tom, že pomohl popsat, jak štíři pracují s tak těžko získatelnými a využitelnými přírodními zdroji, jako jsou kovy, jak je využívají a zejména jak efektivně s těmito vzácnými zdroji nakládají. Vědci by v budoucnu rádi pomocí stejné metodologie zkoumali i další druhy, které mají podobné „bodné zbraně“, jako jsou žihadla škorpionů – například bodavý hmyz.
