Derfor kan firbenet tabe sin hale

Et firben kan noget helt særligt i dyreverdenen: Som det eneste kræ i verden kan den smide sin egen hale, hvis et rovdyr angriber den.

Da dyret bruger halen til at lagre overskydende fedt til trange tider samt til at holde balancen, når den klatrer rundt i buske og træer, koster det dyrt at skulle give køb på halen, hver gang et rovdyr kommer den for nær.

Men firbenet har omgået dette lille problem ved at udvikle ultratynde brudlinjer flere steder på halen – så kan den nøjes med at kaste den stump af sig, rovdyret har fat i.

Firbenets evne til at kunne amputere mindre eller større dele af sin hale efter behov, har længe fascineret biologer ved Aarhus Universitet. De har gjort alle mulige krumspring for at finde ud af, hvordan dyret magter at holde sammen på sin hale i hverdagen og kaste den fra sig, når det er truet på livet.

Og nu er det endelig lykkes dem at komme svaret et stort skridt nærmere efter bl.a. at have scannet snit af firbenehaler i lange baner ved hjælp af talrige sofistikerede scanningsmetoder – et arbejde som har involveret både biologer, proteinkemikere, læger og kemikere.

»Vi kan konstatere, at halen ikke er sat sammen som to vandrette brudflader. Der er snarere tale om savtakkede, kileformede strukturer, der griber ind i hinanden og nærmest klæber sammen på samme måde som takkerne i en lynlås. Konstruktionen kan både være stærk og svag afhængig af, hvad dyret dikterer den til at være,« fortæller Kristian Wejse Sanggard, der som ph.d. i molekylærbiologi har været primus motor i studiet ved Institut for molekylærbiologi og genetik samt forskningscentret iNano på Aarhus Universitet.

Sydøstasiatisk gekko under lup

Firbens selvamputering har tiltrukket sig forskeres opmærksomhed gennem mange årtier, og utallige studier er blevet gennemført med håb om at finde ud af, hvornår, hvorfor og hvordan det sker. Det er det sidste spørgsmål, der interesserer Kristian Wejse Sanggaard og hans kollegaer. For at blive klogere, granskede de eksemplarer af Tokay-gekkoen, der naturligt lever i det sydøstlige Asien.

Da de danske forskere skar forsøgsdyrenes haler op, kunne de konstatere, at halen var bygget op af lange muskelfibre, der var skåret op i segmenter. De kunne se, hvordan fibre med samme længde samlede sig i bundter, hvis ender var flade. Da bundterne havde forskellig længde, havde segmenterne altså savtakkede ender.

»Så længe halen er intakt, er savtakkernes ender helt flade, således at segementerne kan ligge uhyre tæt op ad hinanden – så tæt, at de klæber sammen. Men når halerne er brudt op, har savtakkerne ændret form og er blevet nubrede og champignonformede for enderne. Vi forestiller os, at det nedsætter klæbeevnen markant, og at det kan være med til at forhindre halestumpen i at sidde fast,« siger Kristian Wejse Sanggaard.

Muskelsammentrækninger sætter showet i gang

Hvordan firbenet udstyrer muskelfibrenes savtakkede endestykker med champignonformede strukturer, ved forskerne endnu ikke.

Men man ved, at sammentrækning af muskler omkring brudfladen er afgørende for, at dyret kan komme af med halen. Muskelsammentrækningerne kickstarter sandsynligvis en proces, der får fibrenes ender til at udvide sig og danne de champignonlignende strukturer. En sådan proces ville i hvert fald kunne reducere endernes klæbeevne tilstrækkeligt, påpeger forskerne.

En af de gåder, forskerne endnu mangler at løse er, hvordan takkerne helt præcist magter at klæbe til hinanden, når dyret kravler rundt. Denne opgave er ifølge professor Tobias Wang fra Institut for Bioscience, Zoofysiologi ’forfærdeligt kompliceret nanoteknologi’, hvilket dog ikke får forskerne til at give op. Tværtimod overvejer de at udvide forskergruppen til også at rumme fysikere, ingeniører eller kemikere.

»Dyrene har udviklet disse egenskaber over millioner af år, så lad os da aflure, hvordan dyrene gør og bruge teknikkerne til teknologiske fremskridt i samfundet. At forsøge at forstå og kopiere dyrenes egenskaber har udviklet sig til et selvstændigt forskningsområde, kaldet biomimik. Det er virkelig spændende. For perspektiverne er store,« slutter Tobias Wang.