Magyar kutatók fejtették meg a szárazföldi csigák házépítő művészetének titkát
Páll-Gergely Barna, az Agrártudományi Kutatóközpont Növényvédelmi Intézetének kutatója és Sipos András Árpád, a BME Morfodinamika Kutatócsoportjának munkatársa vezetésével szárazföldi csigafajok héjainak felépítését vizsgálta egy nemzetközi kutatócsoport. Az Evolution folyóiratban megjelent tanulmányuk szerint nyelesszemű tüdőscsigák (Stylommatophora) 23 ezer fajból álló csoportja és az elsősorban trópusokon honos, a házuk csapóajtó-szerű fedele miatt ajtóscsigáknak is nevezett 4 ezer fajt számláló Cyclophoroidea csoport evolúciósan eltérő stratégiával épít házat.
„Az ajtóscsigák ajtaja többnyire kerek, ezért a csigaház bejárata is hasonló alakú. Ebből adódóan a kanyarulatok keresztmetszete is kerek, és az egymást követő kanyarulatok csak egy pontban érintkeznek. Ezzel szemben a tüdőscsigák házbejáratának alakja változatosabb, általában félhold alakú, hiszen a későbbi kanyarulat jobban ráépülhet az azt megelőzőre” – olvasható a Magyar Kutatási Hálózat (HUN-REN) ismertetőjében.
A két csoport között a héjalak gyakoriságában megfigyelhető különbségre eddig nem született méréseken alapuló magyarázat. A Páll-Gergely Barna és Sipos András Árpád vezette német, osztrák és amerikai részvétellel folytatott kutatás 39 csigafaj héjainak CT-felvételeit vizsgálta, matematikailag is elemezve a házak geometriáját. A kutatók hipotézise szerint csigák minimális anyagfelhasználásra törekednek, adott térfogatot minimális felületű héjjal igyekeznek körbevenni.
„Az alkalmazott matematikában egy geometriai formának az említett értelemben vett hatékonyságát az úgynevezett izoperimetrikus arány jellemzi. A csigahéj esetében az izoperimetrikus arány mind a jellemző kanyarulati keresztmetszetre, mind a teljes háromdimenziós felületre vonatkozóan értelmezhető” – olvasható a HUN-REN hétfői közleményében. A kutatók kimutatták, hogy a tüdőscsigák keresztmetszeti izoperimetrikus aránya magasabb, az egymást követő kanyarulatok érdemben átfednek, míg az ajtóscsigák esetében az egymást érintő, kör alakú keresztmetszetek megépítéséhez több anyag szükséges. A CT-felvételek alapján elvégzett mérések eredményei szerint az egymást követő kanyarulatok átfedése a tüdős csigáknál az optimális mértékhez közelített. „Az ajtóscsigák azonban jól kompenzálják a kör keresztmetszetből adódó hátrányt: az alak hatékonyságát a forma háromdimenziós elrendezésével biztosítják olyan módon, hogy magasabb tekercsű és szűkebb köldökű házakat építenek”.
A kutatók szerint „az ajtóscsigáknál a kerek héjfedő behatárolta a szájadék alakjának változatosságát, a tüdőscsigáknál nincs ilyen korlát, ezért az evolúció szabadabban alakíthatta a házuk formáját. Ez a különbség részben a két csoport eltérő fajszámát és evolúciós léptékben mért sikerét is megmagyarázhatja”.
Kapcsolódó cikkek a Qubiten: