Pete Klimek/Shutterstock
Kondomer är allmänt kända för sitt syfte att skapa en barriär som skyddar individer från sexuellt överförbara infektioner och oönskade eller oplanerade graviditeter. Människor har dock hittat många alternativa användningsområden för kondomer, till exempel en provisorisk ispåse, vattentät väska för en telefon eller tändstickor, och sårförband eller tourniquet. Eftersom latexkondomer är gjorda av ämnen som är ogenomträngliga för vatten, har forskare till och med funnit dem användbara vid fältforskning i Amazonas regnskog samtidigt som de undersöker cikadtorn.
Mer än ett dussin unga forskare arbetade som en del av Serrapilheira-institutets utbildningsprogram i kvantitativ ekologi och studerade något som de aldrig hade sett förut:cikador, inklusive det högsta som någonsin registrerats på 47 centimeter. Forskarna blev nyfikna på det dåligt förstådda syftet med dessa strukturer och syftade till att testa två hypoteser. I en artikel publicerad i Biotropica beskrev de hur de använde kondomer i ett förseglingsexperiment för att testa en hypotes och gav resultaten.
Genom att testa teorin om att tornen har en fysiologisk reglerande funktion, sa huvudförfattaren Marina Mega i en artikel som berättade om upplevelsen att "en av mina kollegor skämtade, 'Titta på deras form — tänk om vi använde kondomer?'" för att förhindra att luft kommer in och ut. Det var då de lade latexkondomer över nio av dem och lindade in dem vid basen med PVC-film. Efter 18 timmar kontrollerade de kondomerna för uppblåsning och bröt tornen vid basen för att registrera vad som hände sedan.
Cikadtornen som studerats av Serrapilheira-institutets forskare i Amazonas byggdes av Guyalna chlorogena nymfer, som är bland regnskogens djur som går igenom metamorfos. Som insekter som fäller sina skinn och lever under jorden, livnär de sig på rotsav innan de dyker upp som vuxna. Insekterna skulpterar snyggt dessa cylindriska strukturer av lera och urin, och en av forskarnas hypoteser var att de hjälper till att reglera luftflödet.
Efter att de nio tornen förseglades med kondomer under tre fjärdedelar av en dag, var resultaten beroende av deras storlek - troligen eftersom tätningen begränsade gasutbytet och orsakade andningsstress. Latexhöljena på de högre strukturerna var uppblåsta. Dagen efter att strukturerna bröts, uppvisade de som var minst 19,6 centimeter bättre tillväxthastigheter än kontrollstrukturerna som lämnades orörda. Torn som var kortare än så hade lägre tillväxthastigheter än kontrollerna.
På grund av det drog forskarna slutsatsen att G. chlorogena-nymferna hade flexibla svar på koldioxidackumulering och andningsstressorer som värme och hypoxi. Det beror på att, baserat på resultaten, de större strukturerna till synes har mer initialt syre för att fördröja uppbyggnaden av CO2. Det kan också tyda på att nymferna i större torn har mer energireserver och bättre stresstolerans. Forskarna noterar att dessa potentiella slutsatser endast kan bekräftas med direkta fysiologiska mätningar.
Tillsammans med förseglingsexperimentet med kondomer utförde forskarna vid Serrapilheira-institutet ett vattentillsatsexperiment på nio av G. chlorogena cikadtornen. De hällde vatten i ett hål vid basen och jämnt runt utsidan för att simulera effekterna av kraftigt regn, och stängde också öppningen på toppen med lera. Jämfört med de orörda lerstrukturerna som användes som kontroll var det ingen skillnad i tillväxthastighet.
Utöver det undrade forskarna om cikadtorn skyddar nymferna från rovdjur. Den teorin kom att tänka på när de märkte hur många myror som kröp runt tornen, ibland i enorma kolonier. För att ta reda på det lockade de myrorna till specifika punkter med hjälp av pizzaliknande bete gjord av vete, vatten och sardiner. Betet placerades på toppen av 30 torn på tre platser för att imitera var cikadorna skulle komma fram under metamorfosen. Ytterligare 10 kontrollbeten placerades på marken med minst 2 meters mellanrum. Bara tre timmar senare fanns det cirka 8,5 gånger fler myror på markbetena än tornbetena; tornen själva skyddade tydligen cikador från rovdjur. Variationerna i höjd påverkade dock inte sannolikheten för att myror skulle inträffa.
De kombinerade resultaten av dessa experiment indikerar att cikadtorn är en adaptiv utökad fenotyp. I grund och botten är de insektens strategi för att klara av abiotiska och biotiska faktorer i ekosystemet (eller de icke-levande respektive levande elementen). Den skyddande funktionen är särskilt viktig när nymferna befinner sig i sitt sista transformationsskede. Fortfarande har forskarna frågor om hur höjden på tornen relaterar till nymfernas reproduktiva framgång och överlevnad.
