Come alcuni scarabei 'bevono' acqua attraverso il loro sedere.

12 Aprile 2023 1963
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Alcuni scarafaggi "bevono" usando il loro sedere e gli scienziati stanno cominciando a capire come.

I coleotteri della farina rossa, una delle principali piaghe agricole, aprono il loro ano per far entrare il vapore acqueo nell'aria che fluisce nell'intestino inferiore e si condensa su qualsiasi loro escremento. Gli insetti prelevano acqua dal materiale fecale utilizzando cellule speciali che rivestono il loro sistema digerente inferiore, riportano i ricercatori il 21 marzo in Proceedings of the National Academy of Sciences.

Questo "meccanismo incredibile" potrebbe un giorno essere sfruttato per creare pesticidi specifici per i coleotteri che potrebbero proteggere le colture preservando le api e altri insetti, dice Kenneth Halberg, endocrinologo comparativo e fisiologo dell'Università di Copenaghen.

Gli insetti dannosi per gli alimenti rappresentano fino al 20% dell'offerta alimentare globale ogni anno, distruggono il cibo e costano soldi agli agricoltori, stima l'Organizzazione delle Nazioni Unite per l'alimentazione e l'agricoltura. I coleotteri sono particolarmente perniciosi. Questi insetti possono prosperare in ambienti aridi, anche nelle forniture di frumento e altre colture secche come l'osso. Un modo per cui i coleotteri adattati all'asciutto sopravvivono è riciclare l'acqua dai loro escrementi utilizzando il complesso rettale, un organo vicino alla fine del loro sistema digerente. Ma i ricercatori non sapevano come gli insetti riuscissero nell'impresa.

Halberg e colleghi hanno scoperto che nei coleotteri della farina rossa (Tribolium castaneum), il gene Nha1 è più attivo nelle cellule che punteggiano la parete del complesso rettale rispetto al resto del corpo. In precedenza, gli scienziati avevano suggerito che le cellule a vescica del complesso rettale fossero coinvolte nell'aspirazione dell'acqua dal materiale presente nell'organo.

Tuttavia, "la contraddizione era che non sembrano cellule di trasporto", afferma Michael O'Donnell, fisiologo degli insetti presso l'Università di McMaster ad Hamilton, in Canada, che non era coinvolto nella ricerca.

Lo studio potrebbe risolvere questa contraddizione. Il Nha1 produce una proteina che pompa particelle di potassio caricate attraverso le membrane delle cellule, ha scoperto il team di Halberg. Ciò potrebbe comportare un accumulo degli ioni sulla superficie del complesso rettale, ipotizzano i ricercatori.

Attraverso l'osmosi, l'acqua si sposterà verso le zone con una concentrazione elevata di ioni. Quindi quella concentrazione di potassio potrebbe consentire ai coleotteri di far passare l'acqua attraverso la parete del complesso rettale e nel resto del corpo.

Gli esperimenti hanno confermato che gli insetti aprono il loro ano in condizioni di elevata umidità affinché il vapore acqueo possa fluire nel complesso rettale. Inoltre, i coleotteri con Nha1 disattivato non sopravvivono bene in condizioni di secchezza come i coleotteri normali.

Non è chiaro se altri coleotteri utilizzino un meccanismo simile, afferma Halberg. Ma la scoperta sottolinea come "la natura abbia il modo di sviluppare soluzioni interessanti a problemi molto interessanti".

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