Artillerieunteroffizier-Käfer sind Boden-Käfer (Carabidae) in den Stämmen Brachinini, Paussini, Ozaenini, oder Metriini — mehr als 500 Arten zusammen — die für den Abwehrmechanismus am bemerkenswertesten sind, der ihnen ihren Namen: Wenn gestört, gibt, vertreibt der Käfer einen schädlichen chemischen Spray in einem schnellen Ausbruch von Pulsen von speziellen Drüsen in seinem Abdomen. Die Ausweisung wird mit einem knallenden Ton begleitet. Ein Artillerieunteroffizier-Käfer erzeugt und versorgt zwei Reaktionspartner chemische Zusammensetzungen, Hydrochinon und Wasserstoffperoxid in getrennten Reservoiren im hinteren Tipp seines Abdomens. Wenn bedroht, zieht der Käfer Muskeln zusammen, die die zwei Reaktionspartner durch valved Tuben in einen sich vermischenden Raum zwingen, der Wasser und eine Mischung von katalytischen Enzymen enthält. Wenn verbunden, erleben die Reaktionspartner eine gewaltsame exothermic chemische Reaktion, die Temperatur zur Nähe der Siedepunkt von Wasser erhebend.

Die entsprechende Druck-Zunahme zwingt die Eingangsklappen von den Reaktionspartner-Lagerungsräumen, zu schließen, so die inneren Organe des Käfers schützend. Das Kochen, übelriechende Flüssigkeit wird teilweise ein Benzin (Blitz-Eindampfung) und wird durch eine Ausgang-Klappe in die Atmosphäre mit einem lauten knallenden Ton vertrieben. Der Fluss von Reaktionspartnern in den Reaktionsraum und die nachfolgende Ausweisung zur Atmosphäre kommt zyklisch an einer Rate von ungefähr 500mal pro Sekunde und mit der Gesamtherzschlag-Periode vor, für nur einen Bruchteil einer Sekunde dauernd. Die Drüse-Öffnungen von einigen afrikanischen Artillerieunteroffizier-Käfern können sich durch 270 ° und Stoß zwischen den Beinen des Kerbtiers drehen, so kann er in einer Menge von Richtungen mit der beträchtlichen Genauigkeit entladen werden.

Habitat

Artillerieunteroffizier-Käfer bewohnen die meisten Kontinente mit Ausnahme von der Antarktis. Sie normalerweise lebend in Waldländern oder Weiden in den gemäßigten Zonen, aber können in anderen Umgebungen gefunden werden, wenn es feuchte Plätze gibt, ihre Eier zu legen.

Verhalten

Die meisten Arten von Artillerieunteroffizier-Käfern sind einschließlich der Larve Fleisch fressend. Der Käfer jagt normalerweise nachts für andere Kerbtiere, aber wird häufig mit anderen seiner Arten wenn nicht aktiv das Suchen nach Essen versammeln.

Abwehrmechanismus

Sekretorische Zellen erzeugen Hydrochinon und Wasserstoffperoxid, die sich in einem Reservoir versammeln. Das Reservoir öffnet sich durch eine muskelkontrollierte Klappe auf einen dick ummauerten Reaktionsraum. Dieser Raum wird mit Zellen liniert, die catalases und peroxidases verbergen. Wenn der Inhalt des Reservoirs in den Reaktionsraum gezwungen wird, brechen der catalases und peroxidases schnell das Wasserstoffperoxid und katalysieren die Oxydation der Hydrochinon in P-Chinon.

Diese Reaktionen veröffentlichen freien Sauerstoff und erzeugen genug Hitze, um die Mischung zum Siedepunkt zu bringen und über ein fünfte davon zu verdampfen. Unter dem Druck von veröffentlichtem Benzin wird die Klappe geschlossen gezwungen, und die Chemikalien werden explosiv durch Öffnungen am Tipp des Abdomens vertrieben. Jedes Mal, wenn es das tut, schießt es ungefähr 70mal sehr schnell. Der verursachte Schaden kann für das Angreifen von Kerbtieren und kleinen Wesen tödlich sein und ist zur menschlichen Haut schmerzhaft.

Evolution des Abwehrmechanismus

Wenn ein Artillerieunteroffizier-Käfer von einem Raubfisch oder einem beleidigenden Eindringling jeder Art am passenden Punkt der Annäherung bedroht wird, schwingt der Artillerieunteroffizier-Käfer sein Schwanz-Ende ringsherum, und heiße, schädliche Flüssigkeit, die dazu geheizt ist, wird von Zwillingsverbrennen-Tuben ins Gesicht des Feinds explosiv veröffentlicht. Verschiedene Chinon werden durch Zellen in der Haut von Kerbtieren allgemein erzeugt, um ihre Haut in eine Nagelhaut zu härten, und weil sie schlecht zu Raubfischen schmecken, verbergen viele Kerbtiere sie, um Raubfische abzuschrecken. Wo es Einrückungen in der Nagelhaut gibt, ändern sich diese, um kleine Säcke zu bilden, die das abschreckende Chinon versorgen. Wo Raubfische Widerstand gegen diese Chemikalie entwickeln, entwickeln sich andere zusammenhängende Chemikalien wie Hydrochinon, und in vielen Käfern, spezialisierte Zellen verbergen Hydrochinon von Drüsen, die durch Kanäle mit einem Reservoir-Sack verbunden sind, der durch Muskeln gesperrt werden kann, um Leckage aufzuhören.

Während alle carabid Käfer diese Sorte der Einordnung haben, in einigen Fällen wird Wasserstoffperoxid, das ein allgemeines Nebenprodukt des Metabolismus von Zellen ist, in mit dem Hydrochinon gemischt, und einige der catalases, die in den meisten Zellen bestehen, machen den Prozess effizienter. Die chemische Reaktion erzeugt Hitze und Druck, der die Entladung stößt, wenn das Kerbtier, als im Käfer Metrius contractus angegriffen wird, der eine schäumende Entladung erzeugt. In anderen Artillerieunteroffizier-Käfern haben die Muskeln, die Leckage aufhören, einen Schlag, der eine Klappe bildet, um sicherzustellen, dass der Druck die Entladung stößt, und Muskeln, den Ausgang kontrollierend, Schnauzen entwickelt haben, die eine explosive Reaktion leiten können, die abschreckenden Chemikalien an einem Angreifer zu bespritzen. Die genaue Folge ist unbekannt, und es ist für Eigenschaften mit einem Zweck üblich, nützlich zu anderen Zwecken zu werden, ein Prozess hat exaptation genannt. Ausführlichere Drehbücher sind entwickelt worden, eine Reihe von kleinen Änderungen zeigend, die zu diesem Mechanismus geführt haben könnten.

Debatte von Creationist

Duane Gish und ein anderer creationists behaupten, dass die verschiedenen Bestandteile das System mussten arbeiten lassen, könnte sich nicht entwickelt haben, weil sie glauben, dass die Bestandteile keinen Vorteil in sich zur Verfügung stellen und deshalb das komplette System sofort würde geschaffen worden sein müssen. Andere wie intelligenter Designbefürworter Michael Behe und Antworten in der Entstehung, akzeptieren Sie den grössten Teil der wissenschaftlichen Ansicht, aber behaupten Sie, dass "Kompliziertheit" einen Ursprung durch das Design andeutet. Gegen die Creationist-Ansichten sind alle notwendigen Zwischenstufen in noch vorhandenen Käfern innerhalb gefunden oder nah mit der Artillerieunteroffizier-Käfer-Familie mit jedem Zwischenglied verbunden worden, das einen Vorteil für den Organismus gibt. Richard Dawkins hat dieses Argument in seinem Buch Der Blinde Uhrmacher gerichtet.

Außenverbindungen

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