Owady stanowią dla człowieka ważną grupę zwierząt, którą należy jak najlepiej poznać. Oprócz tego, że udało im się skolonizować tak ogromną powierzchnię Ziemi wchodzą one w szereg powiązań z ludźmi: niszczą uprawy, przenoszą patogeny, a z drugiej strony są zapylaczami roślin i drapieżnikami szkodników. To tylko kilka przykładów skłaniających do wzięcia owadów pod lupę, a dokładniej pod mikroskop i to nie byle jaki.

Dzięki mikroskopii sił atomowych - atomic force microscopy (AFM) naukowcy mogli się przyjrzeć owadom z niespotykaną dotąd precyzją - w skali nano. Za obiekt badań posłużyły biedronki (Hippodamia convergens) pospolicie występujące na terenie Ameryki Północnej.

Zgodnie z tematem badań owady były poddawane stymulacji światłem, przy użyciu którego przeprowadzono dwa eksperymenty.

Pierwszy miał na celu zbadanie reakcji biedronek na sytuację stresową, którą było migające światło o określonej długości fali. Doświadczenie trwające 100 sekund było podzielone na następujące etapy: odpoczynek (0-10 sekundy), migające światło włączone (10-40 sekundy), światło wyłączone (40-70 sekundy), faza podobna do początkowego odpoczynku (70-100 sekundy). Wyniki wskazują na to, że przy użyciu tego typu doświadczenia można zbadać funkcje systemu nerwowego u pojedynczych osobników.

Drugi eksperyment miał zbadać wrażliwość chrząszczy na światło o różnej długości fali (od 375 do 700 nm). Wyniki potwierdziły znane już fakty dotyczące wysokiej wrażliwości tych owadów na światło o długości fali od 375-400 nm. Nowym odkryciem było wykazanie ślepoty chrząszczy na światło o długości fali wynoszącej 500 nm i wyjątkową wrażliwość występującą przy 550 nm.

Dzięki AFM możliwe jest poznanie owadów z większą precyzją co umożliwia zbadanie problematycznych jak do tej pory zagadnień dotyczących funkcjonowania organizmu i zachowań insektów. Być może doprowadzi to do powstania nowej gałęzi w entomologii - nanofizjologii owadów.

[Maciej Woźniak]

Źródło: Guz NV, Dokukin ME, Sokolov I (2010) Atomic Force Microscopy Study of Nano-Physiological Response of Ladybird Beetles to Photostimuli. PLoS ONE 5(9): e12834. doi:10.1371/journal.pone.0012834