Изучение, выполненное экспертами из Смитсоновского национального музея естественной истории, продемонстрировало, что скорпионы применяют металлы для существенного улучшения своих природных средств защиты. Эти членистоногие включают в состав своих жала и клешней такие элементы, как цинк и железо, повышая их прочность, остроту и устойчивость к износу. В процессе научной работы был проведен анализ 18 видов скорпионов с целью выяснения распределения цинка, марганца и железа в их встроенном оружии.

По словам Сэма Кэмпбелла, аспиранта, работающего при музее, скорпионы – искусные хищники. Хотя ранее было известно о том, что металлы укрепляют вооружение некоторых видов, ученым оставалось неизвестно, содержат ли все виды скорпионов эти элементы и связано ли их присутствие с особенностями охоты. Для решения этой задачи исследователи использовали микроаналитические методики для определения того, каким образом металлы распределены в оружии скорпионов и как эта способность передается по эволюционной линии. Скорпионы атакуют добычу, захватывая ее клешнями и резко изгибая хвост для нанесения ядовитого удара жалом. Различные виды используют разнообразные стратегии: одни полагаются на мощные клешни для подавления жертвы, другие – на агрессивное применение жала; исследователи предполагают, что эти поведенческие модели напрямую связаны с распределением металлов.

Благодаря применению современных методов электронной микроскопии и рентгеновского анализа удалось выявить участки, наиболее нуждающиеся в укреплении металлами для противостояния максимальным нагрузкам. К удивлению исследователей, жала демонстрируют четкое наслоение: цинк концентрируется на самом острие, за которым следует марганец, а клешни усилены цинком и железом, равномерно распределенными по всей длине режущих краев. Эдвард Виченци, научный сотрудник Института сохранения музея и соавтор исследования, подчеркнул, что использованные методы микроскопического анализа позволили выявить отдельные переходные металлы с исключительной детализацией, демонстрируя мастерство природы в интеграции этих элементов в оружие скорпионов.

Наиболее неожиданным аспектом исследования стала роль железа. Вопреки распространенному мнению, ученые обнаружили, что железо чаще встречается в длинных и тонких клешнях, а не в толстых и дробящих. Тонкие клешни более подвержены поломкам, поэтому железо, вероятно, обеспечивает необходимую структурную прочность для удержания сопротивляющейся добычи до того момента, как подействует яд. Это открытие подчеркивает четкую эволюционную связь между охотничьими стратегиями конкретного вида и его уникальным «металлическим составом». Используя обширные коллекции Смитсоновского музея, команда создала основу для изучения металлической насыщенности в более широком контексте живых организмов. Данная работа предлагает новый взгляд на эволюцию членистоногих, включая пауков, муравьев и пчел, а также на то, как они адаптировали свою биологию к выживанию в роли хищников и жертв.

Исследование опубликованоСогласно публикации, появившейся на страницах издания Journal of the Royal Society Interface.