Fock niet met deze tor

Er zijn meer dan 500 verschillende soorten bombardeerkevers op de wereld. In Nederland zijn ze bijna verdwenen, alleen in Zuid-Limburg zijn ze nog zeer zeldzaam. Ze zijn dus te vinden op bijna ieder continent, behalve Antartica natuurlijk. Dit is op zich niet schokkend, maar deze soort geleedpotige heeft een van de meest "niet mee focken" verdedigingsmechanismen ontwikkeld: kokend hete stralen van bijtende chemicaliën. Hierdoor hebben deze kevers eigenlijk geen natuurlijke vijand, en dus bewandelen ze de aarde, net al wij dat doen, zonder de zorgen om ieder moment aangevallen te worden.

Afgelopen week hebben onderzoekers van het MIT, Brookhaven National Laboratory, en de University of Arizon een onderzoek gepubliceerd in Science waar één van de slepende mysteries van de bombardeerkever wordt uitgelegd, namelijk hun vermogen om de chemische substantie te produceren zonder dat zij zichzelf daarbij schaden. Deze substantie bestaat uit een soort bleekachtig chemische goedje genaamd benzoquinone, iets wat vrij vaak voor komt in de insectenwereld. Maar het vermogen om zulke hoge temperaturen in korte tijd te bereiken is uiterst vreemd.

"Bombardeerkevers zijn uniek in de manier waarop zijn een interne explosieve chemische reactie veroorzaken door tegelijkertijd hun stralen te synthetiseren, op te wamen en voort te stuwen," zo blijkt uit de studie, geleid door MIT materials scientist Eric Arndt. "Het mechanisme van de brachines' (bombardeerkever) is nog niet eerder begrepen omdat vorige studies, vertrouwend op externe observaties, niet de interne dynamiek hebben onderzocht."

Arndt en zijn team hebben deze dynamiek weten vast te stellen door middel van electron microscopie, een techniek waarbij zij in het lichaam van de kever kunnen kijken hoe het proces zich ontvouwt in 2000 frames per seconde. Om dit te bewerkstelligen hebben zij gebruik gemaakt van een gespecialiseerde faciliteit in Argonne National Laboratory, waar zij X-rays konden produceren via een synchroton deeltjes accelerator op heel hoge snelheid.

De kevers kunnen hun explosieve verdedigingsmechanisme gebruiken door de straaltjes kort na elkaar te spuwen, in plaats van een continue straal. De kever hebben een aantal kamers en kleppen in hun kont zitten, beginnend met een reservoir van reactieve chemicaliën (voornamelijk waterstofperoxide) en eindigend in de explosiekamer. Daartussenin zitten gangen die zich samentrekken en uitzetten om druppeltjes van de chemicaliën te mixen met peroxidase en andere enzymen. Hierdoor wordt er een chemische reactie veroorzaakt van zowel benzoquinone en extreme hitte die via de explosie kamer naar buiten wordt gespuwd. Het kort openen en sluiten van de explosiekamer wordt gezien al een protectie mechanisme waarbij er steeds een korte afkoelingsperiode ontstaat tussen de stralen.

Na de explosie ontspant de reactiekamer zich weer om zo een volgend druppeltje van de chemische substantie te mengen, waardoor het proces weer opnieuw begint. Dit gebeurd op een gemiddelde snelheid van 667HZ, ofwel 667 keer per seconde, wat ongekend snel is. Het zit allemaal erg slim in elkaar, en dient dan ook als inspiratie voor creationisten die de brombardeerkever maar al te graag als een voorbeeld nemen van intelligent design. "Ons gezonde verstand zegt ons dat het kanon van de bombardeerkever, die 4 of 5 keer achter elkaar kan schieten niet stuk voor stuk is geëvolueerd" stelt een artikel op answersingenesis.org. "Wanneer dit niet allemaal in één keer zou werken had de bombardeerkever zijn eigen verdedigingswerk nooit kunnen overleven."

Het doel van het onderzoek is echter niet om deze creationisten te weerleggen. Het zou zelfs een aantal toepassingen kunnen bieden voor de echte wereld. Arndt en zijn team stellen dan ook dat: "Wanneer we begrijpen hoe de klieren van de brachinine pygidial continu explosies kunnen produceren (en overleven) kunnen we deze kennis toepassen op nieuwe design principes voor technologieën zoals explosiebeveiliging en stuwkracht.