Erretzeko desiraz?
Ke mehea, pinu-erretxinaren karraska eta bat-bateko txinparta; sua dagoenaren edozein zantzu sumatzean basoko animalia guztiek ihes egiten dute ahal bezain laster. Arretaz begiratuta, ordea, kontrako noranzkoan doan animaliarik ere ikus daiteke. Sua Melanophila kakalardoentzat ezin eutsizko erakarpen-indarra da eta urrutitik hurbiltzen dira bertara. Multzoka iristen dira suaren ‘goxotasunean’ kopulatzera eta, sutea baretu ahala, kiskalitako zuhaitzen azalpean jartzen dituzte emeek arrautzak.
Kakalardoentzat urruneko sutea lekutzeko ahalmena eurak bizirik irauteko estrategiaren parte da. Zuhaitz osasuntsuak kakalardo-larba fitofagoen aurkako defentsaz josita daude eta pinu osasuntsuen lepotik bizitzea gogorra da. Horregatik, zuraz elikatzen diren intsektuek, orokorrean, nahiago dituzte gaixo dauden edo sufritzen ari diren zuhaitzak, defentsak urrituta dituztenak. Eta, aukeran, suak hil berri dituen zuhaitzak oso egokiak dira. Sutara iristeko 80 kilometroko bidea egiteko gai direla ere esan izan da. Baina nola detekta dezake sua hain urrunetik zentimetro eskaseko intsektuak?
Galdera horri erantzun ezinik egon dira biologoak mende bat baino gehiagoz. Azken urteotan, ordea, Alemaniako ikertzaileak kakalardoaren sekretua ezagutzen hasiak leudeke. Naturan parekorik ez duten detektagailu horiek, itxuraz ezusteko tokian ere arreta pizten hasiak dira: AEBko Aire Armadan (bero-aztarnak hobeto aurkitzeko bideen bila dihardute).
Nabarmena zen intsektuok oso sentikorrak zirela erretzen ari ziren zuhaitzek igorritako seinaleren batekiko. Ikertzaileen ustez, kakalardoek suaren lehen zantzuak egurrak sortutako ke-usain sakabanatuan dauden aztarna kimiko txikietatik jasotzen dituzte. Baina sutea kokatzeko bi infragorri-detektagailu oso sentikorrez baliatzen dira, baso-suteek igorritako erradiazioa jasotzeko.
Baso-suteek ke-lainoak sortzen dituzte eta pinuak bereziki oso zaratatsuak dira erretzean, euren erretxina izugarri sukoia delako. Esperimentuek iradoki zutenez, ordea, kakalardoek ez zuten kearen jatorrirantz hegan egiten, eta ez zirudien sutearen soinuari edo argi ikusgaiari erantzuten ziotenik ere.
Baina suteek, argi ikusgaiaz gain, argi infragorria ere sortzen dute eta badirudi kakalardoentzat erradiazio infragorria jarraibide ezin hobea dela. Egur-suaren beroak sortutako infragorri gehiena 2 eta 4 mikrometro bitarteko uhin-luzerakoa da eta, gainera, ondo hedatzen da atmosferan zehar (uhin-luzera laburragoak edo luzeagoak aireko ur-lurrunak xurgatzen dituzte).
Ikertzaileek ‘organo zulatu’ izeneko organo gehigarriak ere aurkitu zituzten kakalardoen erdiko ‘galtzarbeetan’. Kakalardoek hegan erdiko hankak altxatuta egiten dutela kontuan hartuta, organook oso egoki kokatuta daude seinale infragorriak jasotzeko.
1960ko hamarkadan, William Evans entomologo kanadarrak, argi infragorrizko izpia organo zulatura bideratuz gero, kakalardoek antena bat astintzen zutela behatu zuen. Izpia gorputzeko beste edonora bideratuta ez zen ezer gertatzen. Erreakzio bortitzena 3 mikrometroko luzerako argi infragorrizko uhinak eragiten zuela ere behatu zuen eta organo zulatuak nolabaiteko infragorri-detektagailuak zirela ondorioztatu zuen.
Hogeita hamar urtetan, ordea, teoria onartuta bai baina frogatu gabe egon zen. Azkenik, Schmitz eta bere lankide Horst Bleckmann-ek Melanophila acuminata kakalardo-espeziearen ahalmenak ikertzea erabaki zuten. Horretarako, Berlindik iparralderako baso-sute baten ostean, larbez betetako egur kiskalia jaso eta arrak kakalardo bilakatu arte itxaron zuten. Laborategian elikatu eta su-bilaketaren testerako prestatu zituzten.
Emaitza? M. acuminata -ren ildo edo zuloak meheak baina eraginkortasun handikoak diren dozenaka infragorri-sentsorez beteta daude (ikus goiko irudia). Eta sentsore bakoitza baso-suteetako garrek igorritako infragorrien uhin-luzerak hartzeko gai da. Melanophila -ren organo zulatuek, ordea, modu mekanikoren batean dihardutela dirudi.
Egitura
Organo zulatu bakoitza 70 konkor txiki eta biribilez beteta dago. Sentsore, edo sentsila horiek ildoaren hondoan daude eta kutikula bigunezko estaldura mehean zehar nabarmentzen dira. Sentsila bakoitza txorten laburretik kutikulan zintzilik dagoen esfera da (ikus diagrama), endokutikula bigun eta malguagoaz egina. Esferaren behealdeko zirrikitu txiki batean sartuta sentimeneko zentzumen-nerbioetako zelulen-zelularen muturtxoa dago.
Laborategian, banako sentsilak baso-suteek igorritako uhin-luzera bereko erradiazio infragorritan jarri eta nahikoa da 2 milisegundoz zentimetro karratuko 24 miliwatteko infragorri-erradiazioan jartzea (zure eskuak igortzen duenaren bikoitza inguru) esferaren oinarrian dagoen nerbio-zelulatik abiatutako seinale-segida desarratzeko. Baina 5 miliwatteko erradiazioak ere (euren aparatuekin lor zitekeen intentsitate baxuenak) erantzun laburra desarrarazten zuen.
Mekanismoa
Baina nola lortzen dute organo zulatuek horrenbesteko sentikortasuna? Ikerketa-taldeak sentsiliek ukimenari ere erantzuten diotela ikusi zuten. Euren iritziz, sentsorea ‘fotomekanikoa’ da, aurrez naturan inoiz ikusi gabea, beraz. Nolabait ere, iristen den erradiazioa indar mekaniko bilakatzen da, beheko nerbio-zelulan presio apur bat sortu eta bulkada desarratzeko adinako indarra izango duena.
Fisikarien laguntzaz funtzionamendua azaltzeko teoria sortu zuten. Gakoa esferan dago. Esfera 15 mikrometroko diametroa duen nahiko bola handia da, erradiazio infragorria zurgatzeko era ezin hobean paratuta. Molekula organikoetako lotura kimiko gehienek argi infragorria xurgatzen dute, baina endokutikulak 3 mikrometroko uhin luzerako argia xurgatzen duten lotura ugari ditu (hori da baso-suteetan igortzen den uhin-luzera handiena).
Uhin-luzera horretako infragorriek loturak indar handiagoz bibrarazten dituzte eta energia hori berehala bihurtzen da bero. Gutxi gorabeherako kalkulua egiteko, intsektuen esferen endokutikularen gogortasun bertsuko esfera bat egin dute goma edo erretxinez, eta 5 miliwatteko infragorritan jarri dute. Esfera artifizialaren tenperatura 0,01 °C inguru igotzen da. Aldaketa txiki hori nahikoa litzateke esfera zabaldu eta nerbio-zelularen muturra beherantz bultzatzeko eta, beraz, zelularen kanpo-mintza nanometroa inguru deformatzeko.
Distantzia
Kalkulu azkarra eginda kakalardoek 10 hektareako sutea 12 kilometroko distantziatik detektatu beharko lukete. Baina hori, kakalardoen ahalmena gutxiestea litzateke, ia seguru. Ikertzaileen tresnek intentsitate txikiagoko infragorriak sortzeko gaitasuna balute, 500 mikrowattekin ere nerbio-bulkada abiarazi ahal izango luketelakoan daude. Baliteke kakalardoen sentsila ugariek inguru-zarata gainditzen laguntzea eta infragorri ahulagoak ere jaso ahal izatea. Eta hori, agian, nahikoa litzateke behatu diren 80 kilometro edo gehiagoko bidaiak azaltzeko.
Beraz, kakalardoek egin behar dutena ‘abiatze-seinale’ infragorriaren zain egon eta suaren inguruan kopulatzeko kidea topatzeko lasterketari ekitea besterik ez al da? Ez ba! Zuhaitzen hostoen artean bizi diren kakalardoek zail dute inolako infragorriren epeltasunik sentitzea euren organo zulatuetan, seinalea galdu egingo litzateke eta, bai muino, adar eta adaxken artean bai eta kakalardoaren beraren hanken artean ere hor zehar dabilela. Sugarretako erradiazio infragorria detektatzeko duten aukera bakarra zuhaitzen gainetik hegan egitea, erdiko hankak altxatzea eta bila hastea dute. Hori da, ustez, kakalardoek ke-detektagailuak ere behar izatearen arrazoia. Abian jartzeko desarratzaileren bat behar dutela eta desarratzailea pinu errearen usain-aztarna litzatekeela uste du.
Ikertzaileek M. acuminata -k, antenan nonbait, usain-hartzaile sentikorrak dituela aurkitu dute, oraindik zehazki non dituen jakin ez arren. Ke-detektagailuak baso-suteetan sortutako osagai lurrunkor kimiko askorekiko sentikorrak dira, baina sentikortasun handiena guaiakol-arekikoa (2-metoxifenol-arekiko) eta honen oso antzeko bi molekulekikoa dute. Hirurak egurraren osagai nagusietakoa den lignina erretzean sortzen dira.
Kakalardoek osagai kimikoen oso kontzentrazio txikiak usain ditzakete, baita bilioiko parte gutxi batzuk ere; laborategian erabili dituzten detektagailu onenak baina sentikorragoak, alegia. Hori dateke, ziurrenik, sutan dauden zuhaitzak hain urrunetik atzemateko arrazoia. Detektagailuek kakalardoei pinu-suteak osagai kimiko jakinen arabera aukeratzea ahalbidetzen die. Ikerketek erakusten dutenez pinuaren osagai kimikoekiko sentikortasun handiagoa dute, esaterako, haritzarenekiko baino.
Halako usain-hartzaile onekin, ez dirudi beharrezkoa denik bi infragorri-detektagailu izatea. Baina kea noraezean ibiltzen da, lainoak sortuz edota landareen artean bare-bare geratuz. Kakalardoek, besterik gabe sute-usainari jarraituko baliote ibilbide luze eta nahasiak egingo lituzkete. Suteen infragorri-igorpenak bide-erakusle fidagarriagoak dira, seinalea etengabea delako bai eta indartsuagoa sutera hurbildu ahala, eguraldia edozein dela ere.
Zuhaitzetan gora igo ondoren, kakalardoek hara-honako hegaldiak egin bide dituzte infragorrien norabidea finkatzeko. Hurrengo eginbeharra ibilbide egokiari eustea da. Helburu horrekin informazioa konparatzeko ikertzaileak kakalardoek eskuinaldeko eta ezkerraldeko organo zulatuak erabiltzen dituztelakoan daude, matxinsaltoek zarata euren hanketako entzumen-organoekin kokatzen duten antzera.
Ke-seinaleak berriz ere garrantzia hartu bide dute kakalardoak sutera hurbildu ahala. Izan ere, erabakigarri izan daiteke pinu jakin bat arrautzak erruteko toki egokia ote den jakiteko.
Sute-alarma
Kakalardoen bi detektagailuak ikertzaileek teknikoki inoiz neurtu ahal izan dutena baino sentikorragoak dira. Horregatik inork ez daki zehazki zenbateraino zehatzak diren. Organo zulatuak ez dira gailu artifizial onenak bezain sentikorrak, baina hauek nitrogeno likidotan hoztu behar izaten dira, garestiak dira eta maiz oker dabiltza.
Nolanahi ere, organo zulatuak, gutxienez, hoztu beharrik gabeko ohiko detektagailuak (adibidez, poliziek gauez ikusteko erabiltzen dituzten betaurrekoak edo suhiltzaileek erretako eraikinetan bero-hondarrak aurkitzeko erabiltzen dituztenak) bezain onak dira.
Sentsore horietako gehienak material ez-organiko artifizialez, hala nola, indio-antimonioaz edo galio-artseniuroaz baliatzen dira erradiazio infragorriak xurgatzeko. Interes handia dago kakalardoek osagai organikoak erabilita sentikortasun bera nola lortzen duten jakiteko. Hori jakinda, bide berriak urratuko lirateke-eta infragorrien bidezko detekzioan.
Melanophila -k, karbono monoxidoaz edo hidrogenoaz gain kearen molekula konplexuen aztarnak usainduko lituzketen su-detektagailuen garapenean ere lagun lezake. Oraingoz, merkatuan dauden detektagailuek ezin dute hori egin, baina etorkizunean, sentsoreak detektatu nahi den su-motaren ezaugarri jakinetara egokituko liratekeen gailu merkeak ekoizteko gai izan beharko genukeela uste dute ikertzaileek, sutea baso-sutea zein biltegi bateko sutea dela ere.
Zu idazle
Zientzia aldizkaria
