Schorpioenen, die er al uitzien alsof ze 'niet aanraken' schreeuwen, blijken stiekem hun scharen en angels te versterken met metalen zoals zink, mangaan en ijzer. Een nieuwe studie onthult dat dit niet komt doordat ze rommelig eten - het is opzettelijke, bewapende metallurgie.

Sam Campbell, bioloog aan de Universiteit van Queensland, vertelde verslaggevers dat de aanwezigheid van metalen in schorpioenwapens al sinds de jaren '90 bekend is. Wat niet duidelijk was, was of de beestjes zo geëvolueerd waren of gewoon per ongeluk het verkeerde vuil aten. Om daar achter te komen, onderzochten Campbell en zijn team 18 schorpioentaxa uit het Smithsonian National Museum of Natural History, met behulp van hoge-resolutie scanning-elektronenmicroscopie en micro-röntgenfluorescentiebeeldvorming om kleurgecodeerde kaarten van metaalverdeling te maken.

De resultaten, gepubliceerd in het Journal of The Royal Society Interface, tonen een verfijnd ontwerp. Zink concentreert zich aan de uiterste punt van de angel om hem hard en punctiebestendig te houden, terwijl mangaan er net onder zit voor flexibiliteit en het absorberen van trillingen - waardoor de angel een biologische speer wordt die niet knapt bij impact. 'Het is logisch omdat een schorpioensteek behoorlijk agressief is en veel kracht produceert, dus de angel moet dat kunnen verdragen zonder te knappen,' legde Campbell uit.

De scharen krijgen een vergelijkbare upgrade. Zink- en ijzerverrijking verschijnt alleen op de tandachtige dentikels van het beweegbare klauwsegment, als een samoeraizwaard waar het hardste materiaal langs de snijkant loopt. Campbell merkte op dat wanneer deze dentikels omhoog komen, het metaal verschijnt - en overal elders op de klauw is er niets. Dus de rest van de klauw hangt maar wat rond, onversterkt.

Maar de evolutie stopte daar niet. Soorten die sterk afhankelijk zijn van hun angel voor de jacht, zoals de Buthidae-familie, hebben lange, slanke scharen met minder metaal. Ondertussen gebruikt de keizerschorpioen (Pandinus imperator) zijn enorme, met metaal versterkte klauwen om prooien te vermorzelen en reserveert zijn angel voor zelfverdediging. Het team vond een omgekeerde correlatie: als een schorpioensoort sterk zinkverrijkte scharen heeft, is zijn angel relatief zinkarm, en vice versa. 'Het is niet dat ze ervoor kiezen om het ene wapen boven het andere te versterken,' zei Campbell. 'Ik denk dat dit een evolutionaire drang is om het wapen dat het meest wordt gebruikt te versterken.'

IJzerverrijking gooide echter roet in het eten. Campbell theoretiseert dat het meer gaat om slijtvastheid dan hardheid: schorpioenen met slanke klauwen moeten kronkelende prooien langer vasthouden terwijl het gif werkt, dus ijzer helpt hen grip te houden. Zink daarentegen compenseert voor zwakkere klauwen door hardheid toe te voegen.

Ondanks dit slimme ontwerp breken schorpioenangels nog steeds in het wild - precies op de overgangszone tussen zink en mangaan. Campbell gaf toe dat dit 'een behoorlijk interessante zwakte' is en dat hij er nog geen echte theorie voor heeft. Een mogelijkheid is dat zink en mangaan beperkte hulpbronnen zijn, dus schorpioenen versterken alleen de meest kritieke delen.

De studie heeft zijn hiaten. Het team gebruikte slechts één exemplaar per soort, waardoor variaties tussen individuen en tussen geslachten (vrouwtjes zijn meestal veel groter) werden gemist. Ze volgden ook geen veranderingen tijdens vervellingen - schorpioenen werpen hun exoskelet af naarmate ze groeien, en één studie toonde aan dat pasgeboren schorpioenen geen metaalverrijking hebben, waarbij metalen pas verschijnen in het tweede stadium.

Campbell erkende dat schorpioenen berucht moeilijk te bestuderen zijn: nachtactief, woestijnbewonend en dol op graven. 'We weten niet 100 procent wat hun gedrag is,' zei hij. 'Het zou goed zijn om echte correlaties te maken tussen wat we in het wild observeren, hoe ze omgaan met hun omgeving, en wat we in hun exoskeletten in het lab vinden. Dat zou een enorme, enorme studie zijn.'