Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Жуки, которые испускают струю при угрозе.
Beetles that emit a spray when threatened
Бомбардиры – это жуки-жужелицы (Carabidae) из триб Brachinini, Paussini, Ozaenini или Metriini – более 500 видов в общей сложности, наиболее известные своим защитным механизмом, благодаря которому они и получили свое название: при беспокойстве они выбрасывают горячую, раздражающую химическую струю из кончика брюшка с щелкающим звуком. Струя образуется в результате реакции между двумя гиперголическими химическими соединениями – гидрохиноном и перекисью водорода, которые хранятся в двух резервуарах в брюшке жука. Когда водный раствор гидрохинона и перекиси водорода достигает "вестибуля" (термин Эйснера), катализаторы способствуют разложению перекиси водорода и окислению гидрохинона. Обычно они обитают в лесах или на лугах в умеренных зонах, но могут встречаться и в других средах, если есть влажные места для откладывания яиц.
Bombardier beetles are ground beetles (Carabidae) in the tribes Brachinini, Paussini, Ozaenini, or Metriini—more than 500 species altogether—which are most notable for the defense mechanism that gives them their name: when disturbed, they eject a hot noxious chemical spray from the tip of the abdomen with a popping sound. The spray is produced from a reaction between two hypergolic chemical compounds, hydroquinone and hydrogen peroxide, which are stored in two reservoirs in the beetle's abdomen. When the aqueous solution of hydroquinones and hydrogen peroxide reaches the "vestibule" (Eisner's word), catalysts facilitate the decomposition of the hydrogen peroxide and the oxidation of the hydroquinone. They typically live in woodlands or grasslands in the temperate zones but can be found in other environments if there are moist places to lay their eggs.
Поведение
Большинство видов жуков-бомбардировщиков плотоядны, включая личинок. Жук обычно охотится ночью за другими насекомыми, но часто собирается в группы с другими особями своего вида, когда не занят поиском пищи.
Most species of bombardier beetles are carnivorous, including the larva. The beetle typically hunts at night for other insects, but will often congregate with others of its species when not actively looking for food.
Анатомия
На кончике брюшка открываются две крупные железы. Каждая железа состоит из толстостенного преддверия, содержащего смесь каталаз и пероксидаз, производимых секреторными клетками, выстилающими преддверие. Обе железы также состоят из тонкостенного и сжимающегося резервуара, содержащего водный раствор гидрохинонов и перекиси водорода.
There are two large glands that open at the tip of the abdomen. Each gland is composed of a thick walled vestibule which contains a mixture of catalases and peroxidases produced by the secretory cells that line the vestibule. Both glands are also made up of a thin walled and compressible reservoir which contains an aqueous solution of hydroquinones and hydrogen peroxide.
Эволюция защитного механизма
Уникальное сочетание особенностей защитного механизма жука-бомбардира – сильно экзотермические реакции, кипящие горячие жидкости и взрывной выброс – было заявлено креационистами и сторонниками теории разумного замысла как пример несократимой сложности. Однако биологи, такие как таксоном Марк Исаак, отмечают, что эволюция этого механизма вполне могла происходить постепенно. Полная эволюционная история уникального защитного механизма жука неизвестна, но биологи показали, что система могла развиться из защитных механизмов, обнаруженных у других жуков, инкрементными шагами посредством естественного отбора. В частности, хиноны являются предшественниками склеротина – коричневатого вещества, которое жуки и другие насекомые вырабатывают для укрепления своего экзоскелета. Некоторые жуки дополнительно запасают избыток неприятно пахнущих хинонов, включая гидрохинон, в небольших резервуарах под кожей в качестве естественного сдерживающего фактора против хищников – такая структура характерна для всех жуков-жужелиц. Некоторые жуки также смешивают перекись водорода, обычный побочный продукт клеточного метаболизма, с гидрохиноном; некоторые из каталаз, присутствующих в большинстве клеток, повышают эффективность этого процесса. Химическая реакция производит тепло и давление, и некоторые жуки используют последнее для выброса химических веществ на кожу; это наблюдается у жука Metrius contractus, который при нападении выделяет пенистое вещество. У жука-бомбардира мышцы, предотвращающие утечку из резервуара, дополнительно развили клапан, обеспечивающий более контролируемый выброс яда, и удлиненный брюшко для лучшего контроля над направлением выброса.
The unique combination of features of the bombardier beetle's defense mechanism—strongly exothermic reactions, boiling hot fluids, and explosive release—has been claimed by creationists and proponents of intelligent design to be an example of irreducible complexity. Biologists such as the taxonomist Mark Isaak note however that step by step evolution of the mechanism could readily have occurred. The full evolutionary history of the beetle's unique defense mechanism is unknown, but biologists have shown that the system could have evolved from defenses found in other beetles in incremental steps by natural selection. Specifically, quinone chemicals are a precursor to sclerotin, a brownish substance produced by beetles and other insects to harden their exoskeleton. Some beetles additionally store excess foul smelling quinones, including hydroquinone, in small sacs below their skin as a natural deterrent against predators—all carabid beetles have this sort of arrangement. Some beetles additionally mix hydrogen peroxide, a common by product of the metabolism of cells, with the hydroquinone; some of the catalases that exist in most cells make the process more efficient. The chemical reaction produces heat and pressure, and some beetles exploit the latter to push out the chemicals onto the skin; this is the case in the beetle Metrius contractus, which produces a foamy discharge when attacked. In the bombardier beetle, the muscles that prevent leakage from the reservoir additionally developed a valve permitting more controlled discharge of the poison and an elongated abdomen to permit better control over the direction of discharge.