Bombardıman böceği

Topçu böcekleri toplamda 500'den fazla tür içeren ve Brachinini, Paussini, Ozaenini ve Metriini oymaklarında bulunan, rahatsız edildiklerinde patlama sesiyle birlikte karın uçlarından püskürttükleri sıcak ve zararlı bir kimyasal yoluyla tepki gösteren, isimlerinin de kaynağı olan bu savunma mekanizmasıyla ünlenmiş, Carabidae familyasına mensup kın kanatlılardır.

Püsküren sıvı, böceğin karnında iki ayrı haznede depolanan hidrokinon ve hidrojen peroksit kimyasallarının tehlike anında üçüncü bir odada su ve katalitik enzimler yardımıyla girdiği kimyasal tepkime sonucu oluşur. Tepkime sonucu oluşan sıcaklık, karışımı suyun kaynama noktasına kadar yükseltir ve sıvıyı uzak mesafelere fışkırtabilmesini sağlayan gaz (hidrojen) basıncını üretir. Kimyasalın yarattığı tahribat böcekler ve küçük yaratıklar için ölümcül olabildiği gibi insan derisi için de acı vericidir. Bazı topçu böcekleri püskürttükleri sıvıyı geniş bir aralıkta yönlendirebilme yeteneğine sahiptirler.

Topçu böcekleri Antarktika dışında diğer bütün kıtalarda yaşamaktadır. Genellikle ılıman bölgelerdeki ağaçlık alanlarda ve otlaklarda yaşarlar. Yumurtalarını bırakmak için nemli yerlere giderler.

İki kimyasal karışım hidrokinon ve hidrojen peroksit, özelleşmiş salgı bezlerinden salgılanır ve arka uç kısımda bulunan iki ayrı haznede depolanır. Tehlike belirtisi olduğunda kasılarak haznelerin ağızlarını açarlar ve bu iki reaktif maddenin katalaz ve peroksidaz enzimlerini üreten hücrelerle kaplı kalın duvarlı karışım odasına girmesini sağlarlar.

Karışım odasında enzimler hızla hidrojen peroksit ile tepkimeye girerek, oksijen ve hidrojen salarak hidrokinonun 1,4-benzokinona oksidasyonunu kolaylaştırırlar. Reaksiyon oldukça ekzotermiktir ve salınan enerji karışımın sıcaklığını yaklaşık 100 °C 'ye kadar çıkarır. Meydana gelen basınç, reaktif depolama odalarını kapakçıklarını kapatmaya zorlar ve bu şekilde canlının iç organlarına zarar gelmesi önlenir. Kaynamayla birlikte kötü kokulu sıvı ani buharlaşmayla kısmen gaz haline geçer (1/5 oranında) ve hışırtılı bir patlama sesiyle çıkış kapakçığından patlayarak dışarı çıkar.

Reaktif maddelerin tepkime odasına girmeleri ve daha sonra fışkırarak çıkması 70 titreşim darbesinde gelişirken, saniyede 500 darbeyi bulmaktadır. Tüm olay dizisi saniyenin küçük bir kısmında gerçekleşmektedir.

Topçu böcekleri tehlike anında genellikle gövdelerini tam olarak tehdit oluşturan canlıya doğru çevirerek hedefin üzerine doğru saldırısını yapar. Bazı Afrika topçu böceklerinde bez açıklığı canlının bacakları arasında 270 derece alanda dönerek sıvıyı geniş bir aralıkta ve hedefi önemli bir doğruluk payıyla bularak boşaltır.

Topçu böceklerinin "güçlü ekzotermik reaksiyonlar", "kaynayan sıcak sıvılar", "patlayarak salınım" gibi pek çok durum ve özelliğin benzersiz biçimde birleşmesiyle oluşmuş savunma mekanizması bazı yaratılışçı ve akıllı tasarım savunucuları tarafından, evrim yoluyla oluşmuş olması mümkün olmayan "indirgenemez karmaşıklık" örneği olarak görülmüş ve bu yönde savunmalarda delil olarak kullanılmıştır. Bununla birlikte, gerçek evriliş aşamaları hala tam olarak belirsiz iken, biyologlar sistemin aslında doğal seleksiyon tarafından artan ve gelişen adımlarla diğer böceklerde bulunan savunma mekanizmalarının evrimleşmesiyle oluşalabileceğini göstermiştir.

Özellikle kinon, kın kanatlılar ve diğer böcekler tarafından dış iskeleti sertleştirmek için üretilen kahverengimsi bir madde ve sklerotinin öncü bir bileşiğidir. Ayrıca bazı kın kanatlılar hidrokinonun da dahil olduğu kötü kokulu kinonları depolarlar. Hücre metabolizmasının oluşturduğu ortak yan ürünler, hidrokinon ve biraz katalaz ile birlikte artmakta ve hücreler daha verimli hale gelmektedir. Kimyasal reaksiyon sıcaklık ve basınç üretir, Metrius Contractus gibi bazı kın kanatlılar basıncı kullanarak kimyasalları cilt üzerinden dışarı iterek saldırı anında köpüklü bir akıntı oluşturur. Topçu böceklerinde ise kaslar haznelerden olası sızıntıyı önler, ayrıca gelişmiş bir kapakçık zehrin daha kontrollü salınımına imkân verir. Uzatılmış ince bir karın akıntı yönünde çok daha iyi bir püskürtme kontrolünü mümkün kılar.