ד"ר גיל סתיומדברים הדברה: ה"קוטיקולה"
בסרט המצויר "גיבור על נמלים" (The Ant Bully) מסופר על ילד שמציק לנמלים וכעונש הן מכווצות אותו ומכניסות אותו לתוך הקן שלהן. כשהן בוחנות אותו לראשונה מקרוב הנמלים מגלות שיש לו שלד פנימי וכולן ביחד קוראות בגועל "איכס"!!! אכן, למי שחי ומכיר רק שלד חיצוני כמו הנמלים, הרעיון של שלד פנימי מוזר ומנוכר. לרבים מאיתנו, בני האדם, בעלי השלד הפנימי, יש תחושות דומות לגבי השלד השונה משלנו. בעוד שבעלי החוליות ניחנים ברוב המקרים בשלד פנימי, שלד חיצוני נמצא ברבים מחסרי החוליות. אמנם, גם קונכיית החלזונות מהווה שלד חיצוני, אבל לרוב מזוהה השלד החיצוני עם הקוטיקולה של פרוקי הרגליים (Arthropoda) – מערכה הכוללת את החרקים, סרטנים, עכבישים, רבי-רגל ועוד.
מאמר זה מתייחס לקוטיקולה של חרקים ושאר פרוקי רגליים ולא לחלק בצמח המכונה בשם דומה.
תפקידיו של השלד כוללים: תמיכה מבנית לרקמות הגוף הרכות, הגנה על איברים פנימיים, בסיס לתמיכת השרירים ועזרה ביציבה ובתנועה. תפקידים אלו מתמלאים גם ע"י שלד חיצוני וגם ע"י שלד פנימי. מכיוון שהשלד אצל החרקים הוא שלד חיצוני ועוטף את הגוף, הוא משמש גם להגנה מאיבוד נוזלים. תכונה שאפשרה לבעלי חיים קטנים אלו לצאת מהמים אל היבשה. כמו כן, כשכבה חיצונית היא מגנה על החרקים מחדירת גורמי מחלה שונים. לסיום, היא מקנה לחרק את דוגמת צבעיו כלפי חוץ. ישנן קוטיקולות שמשולבים בהן חומרים כימיים כאלו ואחרים שיוצרים את הצבע (צבעים כימיקלים). ישנן קוטיקולות שהמבנה שלהן יוצר אפקטים שונים של שבירת קרני האור, והאור המוחזר מהן בשל כך נראה בגוונים שונים בהתאם למבנה הקוטיקולה (צבעים פיזיקלים). קוטיקולה עם צבעים כימיקלים לא תשנה את צבעה לאחר טחינתה לאבקה. קוטיקולה עם צבעים פיזיקלים תאבד את המבנה מחזיר האור בטחינה ותיראה לרוב אפורה לאחר טחינתה.
הקוטיקולה הינה חומר המופרש ע"י תאי האפידרמיס ומצפה את כול גוף החרק מצדו החיצוני. בנוסף, היא מצפה את קדמת מערכת העיכול (המעי הקדמי) ואת חלקה האחורי (המעי האחורי). גם צינורות הנשימה (טרכיאות) וצינורות מערכת המין החודרים לתוך גוף החרק מצופים בקוטיקולה. לאחר הפרשת הקוטיקולה, מתקשה ברוב המקרים חלקה החיצוני (אקסוקוטיקולה). התהליך הקשחה נקרא בירוס. חלקה הפנימי (אנדוקוטיקולה) נשאר גמיש. הקוטיקולה החיצונית (אקסוקוטיקולה) מורכבת משתי שכבות, אפיקוטיקולה, שכבה דקיקה חסרת כיטין, ושכבה עיקרית בשם פרוקוטיקולה בה הכיטין מהווה 25% – 50% ממשקלה היבש. הכיטין הוא רב–סוכר. לכיטין יש שימושים רבים בתעשיית המזון, תעשיית התרופות, בחקלאות ועוד. כיום בעיקר מפיקים כיטין מקוטיקולה של סרטנים, אבל גם גידול המוני של חרקים יכול להוות מקור לכיטין לתעשייה.
מעצם היות הקוטיקולה חומר לא תאי, כלומר חומר שאינו חי, היא אינה גדלה. לכן פרוקי רגליים אינם יכולים לגדול עם הקוטיקולה שלהם. כשפרוקי הרגליים גדלים (חרקים רק בשלב הזחל) עליהם להשיל את הקוטיקולה הישנה, לצאת מתוכה כפרט גדול יותר ולהפריש קוטיקולה חדשה במהרה. הקוטיקולה החדשה מופרשת משכבת האפידרמיס. הקוטיקולה החדשה גמישה כולה עד לסיום תהליך הבירוס וכך היא יכולה להתאים את עצמה לגודלו החדש של הגוף. כול חלקי הקוטיקולה מתנשלים, כולל החלקים המכסים איברים פנימיים. שכבת האפידרמיס גדלה ונוצר לחץ בינה לבין הקוטיקולה, לחץ שגורם להתנתקות שתי השכבות. חלק מהקוטיקולה הישנה נעכל ע"י אנזימים המשתתפים בתהליך ההתנשלות, בעיקר הקוטיקולה הפנימית (אנדוקוטיקולה). החלק הנעכל נספג ברובו חזרה לגוף. שאר הקוטיקולה מושל והפרט הגדל יוצא ממנו. שלב ההתנשלות הוא שלב רגיש בחייהם של חרקים ושאר פרוקי רגליים, שכן במהלכו הם מוגנים חלקית ואף אינם יכולים לברוח מטורפים. זהו תהליך מורכב מבחינה פיזיולוגית המבוקר ע"י בקרה הורמונאלית.
מושגים ושאלות שיופנו למערכת המגזין יקבלו מענה במדור זה ע"י טובי המומחים. מוזמנים להתקיל אותנו: info@cuticula.co.il