https://frosthead.com

Παρακολουθήστε μια κολόνα Burrowing Into Skin σε μικροσκοπική λεπτομέρεια

Ένα από τα πιο freakiest κομμάτια που παίρνουν το τσιμπούρι είναι η απίστευτη αντοχή του insect arachnid: Εάν κάποιος διατρυπά επιτυχώς το δέρμα σας και δεν το τραβάτε, μπορεί να κρεμάσει για μέρες κάθε φορά, όλο το χρόνο σας πιπιλίζουν το αίμα και πρήξιμο σε μέγεθος.

Από βίντεο © Dania Richter

Παρά την άφθονη έρευνα για τα τσιμπούρια και τις ασθένειες που μεταφέρουν, οι επιστήμονες δεν έχουν καταλάβει πλήρως τους μηχανισμούς με τους οποίους τα έντομα χρησιμοποιούν τα στόματά τους για να διεισδύσουν στο δέρμα και να προσκολληθούν τόσο καλά. Για να το αντιμετωπίσει αυτό, μια ομάδα Γερμανών ερευνητών χρησιμοποίησε πρόσφατα εξειδικευμένα μικροσκόπια και βιντεοκάμερες υψηλής ταχύτητας για να συλλάβει ένα τσίμπημα καστορέλλων που τσαλακώνει το γυμνό δέρμα του ποντικιού σε πραγματικό χρόνο.

Το έργο τους, που δημοσιεύτηκε σήμερα στο Proceedings της Βασιλικής Εταιρείας Β, παρήγαγε όλες τις νέες αποκαλύψεις σχετικά με τη δομή και τη λειτουργία των στόχων του τσιμπουριού. Ίσως όμως το πιο οδυνηρό μέρος της έρευνας να είναι το μικροσκοπικό βίντεο που έχουν τραβήξει, που εμφανίζεται με ταχύτερη ταχύτητα πάνω.

Η ομάδα επιστημόνων, με επικεφαλής την Dania Richter της Ιατρικής Σχολής Charité στο Βερολίνο, πραγματοποίησε το έργο τοποθετώντας πέντε κρότωνες στα αυτιά των εργαστηριακών ποντικών και αφήνοντάς τους να γεμίσουν το αίμα. Αν και δεν γνώριζαν τα τσιμπούρια, είχαν πιάσει τη φωτογραφική μηχανή - και αναλύοντας το πλάνο, μαζί με λεπτομερείς εικόνες ηλεκτρονικού μικροσκοπίου σάρωσης των τσιμπουριών, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι τα τσιμπήματα των εντόμων είναι πραγματικά ένα πολύ εξειδικευμένο, βήμα.

Για να ξεκινήσει, αφού ο κρότωνας έχει ανέβει πάνω στο ζώο-ξενιστή, ένα ζευγάρι από αιχμηρές δομές που ονομάζονται chelicerae, οι οποίες βρίσκονται στο τέλος του συμπληρώματος τροφοδοσίας του, εναλλάσσονται στην πτώση προς τα κάτω. Καθώς σκάβουν σταδιακά, τα αγκαθωτά άκρα τους εμποδίζουν να γλιστρήσουν έξω, και το τσιμπούρι σιγά-σιγά καταλήγει στο δέρμα, όπως φαίνεται στα πρώτα δευτερόλεπτα του βίντεο.

Μικροσκοπική όψη του συμπληρώματος τροφοδοσίας ενός τσιμπουριού, με τα chelicerae στην κορυφή (αρθρωτά άκρα με τίτλο cd, τηλεσκόπιο με την ένδειξη cm) και τον υποστότυπο στον πυθμένα (με την ένδειξη hy). Εικόνα μέσω Ritcher et. al.

Μετά από περίπου 30 περίπου από αυτές τις μικρές κινήσεις εκσκαφής, το τετραγωνάκι μεταβαίνει στη δεύτερη φάση (εμφανίζεται αμέσως μετά το βίντεο που βρίσκεται παραπάνω). Σε αυτό το σημείο, το έντομο κάμπτεται ταυτόχρονα και τα δύο τηλεσκοπικά chelicerae, προκαλώντας τους να επιμηκύνουν, και τα ωθεί εκτός σε αυτό που οι ερευνητές ονομάζουν "μια κίνηση που μοιάζει με μαστίγιο", σχηματίζοντας σχήμα V.

Μια σχηματική απεικόνιση της «πρόσδεσης του μαστού» της πρόσδεσης τσιμπουριού, που της επιτρέπει να διεισδύσει βαθιά στο δέρμα. Από βίντεο © Dania Richter

Με τις άκρες των chelicerae αγκυρωμένες στο δέρμα, κάμψη τους προς τα έξω τους αναγκάζει να διεισδύσουν ακόμη πιο βαθιά. Όταν συμβεί αυτό, ο υποστάσιος του τσιμπουριού - ένα αιχμηρό, ακανόνιστα ακανθώδες ακιδωτό δάχτυλο - βυθίζεται στο δέρμα του ξενιστή και προσκολλάται σταθερά.

Το τσίμπημα όμως δεν γίνεται: επαναλαμβάνει τον ίδιο μαστό πέντε ή έξι φορές στη σειρά, πιέζοντας το υποστόμιο βαθύτερα και βαθύτερα μέχρι να εμφυτευθεί πλήρως. Με τον υποστόντο σταθερά στη θέση του, ο κρότωνας αρχίζει να τραβά το αίμα να πιπιλίζει το ρευστό μέχρι το στόμα του μέσω ενός αυλακωτού καναλιού που βρίσκεται μεταξύ των chelicerae και του hypostome - και αν παραμείνει αδιόρθωτο, θα συνεχιστεί μέχρι να είναι σαρωμένες ημέρες αργότερα.

Αυτή η νέα κατανόηση του τρόπου με τον οποίο τα τσιμπούρια ολοκληρώνουν αυτό το κατόρθωμα, λένε οι ερευνητές, θα μπορούσαν να μας βοηθήσουν να μάθουμε κάποια μέρα πώς να αποτρέψουμε τη μετάδοση του πιο φοβισμένου κινδύνου μαστίγας: η ασθένεια Lyme. Οι επιστήμονες γνωρίζουν ότι η ασθένεια προκαλείται από πολλά διαφορετικά είδη βακτηρίων που προσκολλώνται στην εσωτερική επένδυση του εντέρου του τσιμπουριού και συνήθως κάνουν το άλμα στην κυκλοφορία του αίματος ενός ανθρώπου μόνο μετά από μια πλήρη ημέρα διατροφής. Γνωρίζοντας πώς τα τσιμπούρια είναι σε θέση να προσκολληθούν τόσο πεισματικά θα μπορούσαν τελικά να μας επιτρέψουν να προσδιορίσουμε ένα μέσο για να αποτρέψουμε τις προόδους τους, προτού τα βακτήρια που φέρουν το λύμα έχουν την ευκαιρία να διασχίσουν το φράγμα των ειδών.

Παρακολουθήστε μια κολόνα Burrowing Into Skin σε μικροσκοπική λεπτομέρεια