Jaszczurki słyną z gubienia ogonów, ale może ważniejsze pytanie powinno brzmieć: Jak to się dzieje, że ich ogony pozostają na miejscu? Odpowiedź może leżeć w wewnętrznej budowie tego dodatku. Struktura złożona z kolców, mikrofilarów i nanoporów utrzymuje ogon jaszczurki na tyle mocno, że jest w stanie poradzić sobie z większością wstrząsów, a jednocześnie jest przygotowana do upuszczenia ogona w nagłym wypadku, donoszą naukowcy w Science z 18 lutego.
Samoamputacja lub autotomia kończyny jest powszechną strategią obronną w królestwie zwierząt, w tym u wielu gatunków jaszczurek (SN: 3/8/21). Jest to jednak ryzykowny plan: Odłączana kończyna przynosi ze sobą zwiększone ryzyko przypadkowej utraty od małych uderzeń i zatrzasków. „Musi znaleźć dokładnie taką ilość mocowania, żeby nie odpadła łatwo. Ale powinna też odczepiać się zawsze, gdy jest potrzebna” – mówi Yong-Ak Song, bioinżynier z New York University Abu Dhabi w Zjednoczonych Emiratach Arabskich. „To delikatna równowaga”.
Ogon jaszczurki składa się z serii segmentów, które łączą się w rzędzie jak wtyczki w gniazdach. Ogon może oderwać się wzdłuż każdego z tych punktów, zwanych płaszczyznami złamania, w zależności od tego, ile ogona jaszczurka musi poświęcić. Pomiędzy każdym segmentem, kłykcie – osiem stożkowatych wiązek mięśni ułożonych w koło – pasują zgrabnie do odpowiednich gniazd, składających się ze stosunkowo gładkich ścian. Każdy z kłów jest z kolei pokryty lasem wypukłości, czyli mikropylarów, które przypominają maleńkie grzyby.
„Jeśli pojawia się pęknięcie i napotyka por, który jest pustką, to pęknięcie zostaje zatrzymane, a wtedy traci energię na propagację” – mówi Song. Innymi słowy, początek pęknięcia może zostać zatrzymany w miejscu. Każde wgłębienie i rowek pomaga: Mikropilary z nanoporami zwiększyły przyczepność 15 razy bardziej niż gładkie wtyki bez mikropilarów i nieco bardziej niż mikropilary bez nanoporów. Hierarchiczna struktura przylg, filarów i porów osiąga równowagę, którą Song opisuje jako piękny przykład zasady Goldilocks: nie za ciasno, nie za luźno.
To dostosowanie jest ważne dla jaszczurek, aby zoptymalizować ich przetrwanie. Podczas gdy autotomia pomaga uchronić jaszczurkę przed staniem się obiadem, jest to kosztowny mechanizm obronny, który wpływa na zdolność jaszczurki do biegania, skakania, kojarzenia i ucieczki przed przyszłymi drapieżnikami (SN: 1/5/12). Dlatego ważne jest, by jaszczurka porzucała kończynę tylko wtedy, gdy jest to konieczne.
Ten misternie zaprojektowany system jest doskonałym przykładem tego, jak ewolucja może nieustannie pracować nad czymś, aby uczynić to bardziej efektywnym, mówi Bill Bateman, ekolog behawioralny z Curtin University w Perth, Australia, który nie był częścią badań. „To mnie po prostu rozwala”.
