Исследование показывает, что диета насекомых отражается на износе их челюстей

Исследователи из Кильского университета (CAU) и Токийского университета изучили, можно ли по износу ротовых частей насекомых определить их пищевые привычки. Такой анализ давно стал стандартом для позвоночных, но для насекомых он ранее не применялся.

Металлы вместо зубной эмали

Насекомые не имеют зубов, но у них есть мандибулы (жвалы) для измельчения пищи. Как и зубы, они защищены от износа слоем, но не эмалью, а внедрёнными металлами, такими как цинк или железо. Учёные исследовали, какие следы оставляют на мандибулах различные компоненты пищи.

Эксперимент с сверчками

В эксперименте сверчков кормили гранулами люцерны, в которые добавляли разные ингредиенты, включая крупный кварцевый песок или вулканический пепел. Исследование длилось месяц, в течение которого с помощью специального микроскопа делали 3D-сканы поверхности мандибул.

Было измерено более 40 параметров топографии поверхности, включая среднюю глубину борозд и сложность рисунка износа.

Сходство с зубами морских свинок

Результаты удивили исследователей: износ мандибул сверчков оказался почти идентичным износу зубов морских свинок в аналогичном предыдущем исследовании, несмотря на совершенно разное строение и размеры челюстных аппаратов.

Надёжный метод определения диеты

Уже через несколько дней после начала эксперимента по параметрам износа можно было с высокой точностью определить, чем кормили насекомых. Метод даёт надёжное представление об их рационе.

Однако метод, вероятно, не подходит для изучения окаменелостей насекомых, так как требует трёхмерной сохранности мандибул, что бывает редко. Насекомые в янтаре также не могут быть проанализированы из-за покрывающего челюсти слоя смолы.

Значение для музейных коллекций

Результаты могут представлять большой интерес для экспертов, так как во многих музеях мира хранятся крупные коллекции насекомых возрастом в несколько сотен лет. Износ их мандибул документирует, как экологическая ниша менялась со временем из-за вмешательства человека, деградации окружающей среды, изменения климата или появления новых видов растений.

Следы износа также показывают, как быстро насекомые адаптировались к изменениям: например, начали ли они использовать новые источники пищи сразу, когда их любимое растение стало редким, или только тогда, когда иначе выжить было невозможно.

Исследование опубликовано в журнале Interface Focus.