وداعًا لخشونة المفاصل: مادة تكسب الخنافس مرونة مفاصلها

تفرز الخنافس مادة متعددة الوظائف تعمل على تزليق مفاصل أرجلها، وتشبه في قوتها مادة "التيفلون".

قبل الآن، لم يكن لدى العلماء إلا فكرة بسيطة عن الكيفية التي تحد بها مفاصل الحشرات من آثار الاحتكاك لتقي نفسها من التعرُّض للتآكل والتلف. جدير بالذكر، أن الفقاريات تتمتع بمفاصل مغلَّفة ومكسوة بغزارة بمادة تزليق سائلة تعمل على تقليل آثار الاحتكاك وتساعد على حماية أسطح العظام عند نقاط التقائها. أما الحشرات، فتتسم بهيكل عظمي خارجي، تكون به مفاصلها معرضة للهواء.

من هنا، عمد كونستانتين ناداين من جامعة كريستيان-ألبريخت في كيل بألمانيا وفريقه البحثي إلى استخدام مجهر إلكتروني ماسح لتصوير مفصل "الركبة" لدى الخنفساء الغبشية Zophobas morio. ووجد الفريق البحثي أن أسطح هذا المفصل مغطاة بمسام تفرز من خلالها مادة بروتينية (موضحة في الصورة). وتبين من خلال التحليل الكيميائي أن هذه المادة تتكون من بروتينات وأحماض دهنية.

وعندما عقد واضعو الدراسة مقارنًة بين هذه المادة المزلقة وغيرها من مواد التزليق الأخرى في التجارب، وجدوا أن المادة محل الدراسة قللت من آثار الاحتكاك بدرجة مشابهة لمادة الطلاء الكيميائي المعروفة باسم "التيفلون". كما اكتشف الفريق مسامًا ومواد تزليق في مفاصل العديد من أنواع الخنافس الأخرى ومفاصل صراصير الخشب.

Proc. R. Soc. B (2021)