Skorpiony, które już i tak wyglądają jakby mówiły „nie dotykaj”, najwyraźniej potajemnie wzmacniały swoje szczypce i żądła metalami, takimi jak cynk, mangan i żelazo. Nowe badanie ujawnia, że to nie jest efekt niechlujnego jedzenia – to celowa, uzbrojona metalurgia.

Sam Campbell, biolog z University of Queensland, powiedział dziennikarzom, że obecność metali w broni skorpionów jest znana od lat 90. Nie było jednak jasne, czy stworzenia wyewoluowały w ten sposób, czy po prostu przypadkowo podjadały niewłaściwy brud. Aby to sprawdzić, Campbell i jego zespół zbadali 18 taksonów skorpionów z Narodowego Muzeum Historii Naturalnej Smithsonian, używając wysokorozdzielczej skaningowej mikroskopii elektronowej i mikrosondy rentgenowskiej do stworzenia kolorowych map rozmieszczenia metali.

Wyniki, opublikowane w Journal of The Royal Society Interface, pokazują wyrafinowany projekt. Cynk koncentruje się na samym czubku żądła, aby utrzymać je twardym i odpornym na przebicie, podczas gdy mangan znajduje się tuż poniżej, zapewniając elastyczność i pochłanianie wibracji – zamieniając żądło w biologiczną włócznię, która nie pęknie przy uderzeniu. „To ma sens, ponieważ użądlenie skorpiona jest dość agresywne i generuje dużą siłę, więc żądło musi to wytrzymać bez pękania” – wyjaśnił Campbell.

Szczypce również otrzymały podobne ulepszenie. Wzbogacenie cynkiem i żelazem pojawia się tylko na ząbkowanych wypustkach ruchomego segmentu szczypiec, jak w samurajskim mieczu, gdzie najtwardszy materiał biegnie wzdłuż krawędzi tnącej. Campbell zauważył, że gdy te wypustki się pojawiają, metal również – a wszędzie indziej na szczypcach nie ma nic. Reszta szczypiec po prostu sobie jest, niewzmocniona.

Ale ewolucja na tym nie poprzestała. Gatunki, które polegają głównie na żądłach podczas polowania, jak rodzina Buthidae, mają długie, smukłe szczypce z mniejszą ilością metalu. Tymczasem skorpion cesarski (Pandinus imperator) używa swoich masywnych, wzmocnionych metalem szczypiec do miażdżenia ofiary, a żądło rezerwuje do samoobrony. Zespół odkrył odwrotną korelację: jeśli gatunek skorpiona ma szczypce silnie wzbogacone cynkiem, jego żądło jest stosunkowo ubogie w cynk i odwrotnie. „To nie tak, że po prostu decydują się wzmocnić jedną broń kosztem drugiej” – powiedział Campbell. „Myślę, że to ewolucyjny nacisk na wzmocnienie broni używanej najczęściej”.

Wzbogacenie żelazem było jednak zaskoczeniem. Campbell teoretyzuje, że chodzi bardziej o odporność na ścieranie niż twardość: skorpiony z smukłymi szczypcami muszą dłużej trzymać wijącą się ofiarę, zanim jad zacznie działać, więc żelazo pomaga im utrzymać chwyt. Cynk z kolei kompensuje słabsze szczypce, dodając twardości.

Pomimo tego sprytnego projektu, żądła skorpionów wciąż pękają na wolności – dokładnie w strefie przejściowej między cynkiem a manganem. Campbell przyznał, że jest to „dość interesująca słabość” i że nie ma jeszcze prawdziwej teorii na ten temat. Jedną z możliwości jest to, że cynk i mangan są ograniczonymi zasobami, więc skorpiony wzmacniają tylko najbardziej krytyczne części.

Badanie ma swoje luki. Zespół użył tylko jednego okazu na gatunek, pomijając różnice między osobnikami i między płciami (samice są zazwyczaj znacznie większe). Nie śledzili też zmian podczas linienia – skorpiony zrzucają egzoszkielet w miarę wzrostu, a jedno badanie wykazało, że nowonarodzone skorpiony nie mają żadnego wzbogacenia metalami, które pojawia się dopiero w drugim stadium larwalnym.

Campbell przyznał, że skorpiony są notorycznie trudne do badania: nocne, pustynne i lubiące się zakopywać. „Nie wiemy w 100 procentach, jakie jest ich zachowanie” – powiedział. „Dobrze byłoby zrobić prawdziwe korelacje między tym, co obserwujemy na wolności, jak wchodzą w interakcje ze środowiskiem, a tym, co znajdujemy w ich egzoszkieletach w laboratorium. To byłoby ogromne, ogromne badanie”.