Urechelnița, maestrul origami al naturii37 min read

Urechelnițele nu intră în ureche. În schimb, au aripi care se pliază ca un origami perfect, sunt mame surprinzător de devotate și au mecanisme biologice care inspiră ingineria modernă. 

„Cine a asistat vre-odată la desfăcatul păpușoilor sau la alesul acestora și așezarea lor prin coșere sau sisieci, acela trebue numai decât să fi observat un fel de gujulie subțirică și lungureață, de coloare cafenie, cu aripi scurte și pielicioase, iar la capătul abdomenului cu doi crăcușori în forma unui forfecaș, care cum dă cu ochii de lumina zilei, îndată începe a fugi în colo și încoace și a se ascunde într-un loc oareșicare îndosit și întunecat.”

Așa descria etnograful Simion Florea Marian una dintre cele mai comune și, totodată, mai neînțelese insecte din gospodăriile românești: urechelnița. 

Considerată adesea doar o apariție neplăcută, această insectă ascunde însă un mecanism biologic de o complexitate surprinzătoare, care astăzi îi fascinează pe cercetători și inspiră tehnologii de ultimă generație, de la origami inginerești, la materiale inovative.

Urechelnițele reprezintă un ordin relativ mic de insecte, cu aproximativ 2.000 de specii răspândite la nivel global, cu o diversitate mai mare în regiunile tropicale. Numele ordinului, Dermaptera (din greacă, dermatos = piele, pteron = aripă), face referire la structura aripilor: cele anterioare sunt scurte și pieloase, iar cele posterioare sunt mari, membranoase și pliate ca un evantai sub primele, fiind însă rareori folosite pentru zbor. Originea numelui comun „urechelniță” rămâne incertă și e atribuită fie unui mit popular legat de urechea umană, fie formei aripilor.

În România, cele mai cunoscute urechelnițe sunt Forficula auricularia, Forficula smyrnensis și Labia minor, alături de alte specii precum Labidura riparia, Apterygida albipennis, Chelidurella acanthopygia și Chelidurella transsilvanica. 

De la stânga la dreapta, în sensul acelor de ceasornic: – Urechelniță, ansamblu, vedere laterală, imagine SEM (Scanning Electron Microscopy) 150x. foto: Rozalia Motoc, Laboratorul de Microscopie electronică, Muzeul Național de Istorie Naturală “Grigore Antipa”; – Picior de urechelniță, imagine SEM (Scanning Electron Microscopy) 260x. foto: Rozalia Motoc, Laboratorul de Microscopie electronică, Muzeul Național de Istorie Naturală “Grigore Antipa”; – Cap de urechelniță, vedere laterală, imagine SEM (Scanning Electron Microscopy) 250x. foto: Rozalia Motoc, Laboratorul de Microscopie electronică, Muzeul Național de Istorie Naturală “Grigore Antipa”; – Detaliu ochi compus de urechelniță, imagine SEM (Scanning Electron Microscopy) 320x. foto: Rozalia Motoc, Laboratorul de Microscopie electronică, Muzeul Național de Istorie Naturală “Grigore Antipa”.

Călătoria lor prin milioane de ani și „inima” ascunsă

Urechelnițele au o istorie foarte veche, cu rude fosile datând de sute de milioane de ani, încă din Triasicul târziu și Jurasic. Fosilele timpurii aveau aripi, picioare cu mai multe segmente și saci pentru ouă, dar nu aveau cleștii curbați caracteristici urechelnițelor actuale. Strămoșii lor, asemănători cu gândacii, au evoluat treptat spre insectele pe care le cunoaștem astăzi. 

Speciile parazite care trăiesc pe lilieci sau rozătoare, nu au strămoși fosili cunoscuți și au apărut probabil mult mai târziu. O trăsătură uimitoare a urechelnițelor este „inima antenală”, un mic organ situat la baza antenelor, care pompează sângele în antene folosind elasticitatea țesutului, fără ajutorul mușchilor. Aceasta le permite antenelor să primească nutrienți și oxigen, o adaptare rară și specială în lumea insectelor.// „The head of the earwig Forficula auricularia (Dermaptera) and its evolutionary implications.”, arthropod-systematics.arphahub.com // 

Forficula auricularia odihnindu-se pe o trestie. Foto: Sandra Standbridge/Getty Images

Anatomia ingenioasă: adaptări pentru viața ascunsă

Urechelnițele au un corp alungit și turtit, adaptat vieții în spații înguste, precum crăpăturile sau zonele de sub scoarța copacilor. Au, de regulă, între 7 și 50 mm lungime, deși unele specii pot atinge dimensiuni mult mai mari. 

Capul este prognat (orientat anterior), prevăzut cu ochi compuși de mărimi variabile și antene filiforme, al căror număr de segmente crește pe parcursul dezvoltării nimfale. 

Trăsătura distinctivă a ordinului o reprezintă cercii abdominali (o pereche de formații filamentoase terminale) modificați în clești, de obicei mai mari și mai curbați la masculi. Masculii prezintă, în general, zece segmente abdominale vizibile, față de opt la femele. 

Aripile anterioare sunt scurte și pieloase, cu un rol preponderent protector, și acoperă aripile posterioare fine, membranoase și pliate radial. Deși majoritatea speciilor sunt capabile de zbor, acesta este rar observat. 

Antenele sunt formate din numeroase segmente, iar unele grupuri specializate, precum Arixeniina și Hemimerina, și-au pierdut complet aripile și vederea și sunt adaptate unui mod de viață epizoic.// Care trăiește pe suprafața corpului unui animal, fără să fie neapărat parazit. // Trăiesc pe lilieci sau rozătoare africane și se hrănesc cu secrețiile corporale ale acestora sau cu guano – excrementul acumulat al păsărilor marine, liliecilor sau focilor, bogat în substanțe nutritive.// Mai multe, aici: us.archive.org //

Gigantul dispărut al urechelnițelor

Un exemplu remarcabil este Labidura herculeana, cunoscută și sub numele de „Dodo” al urechelnițelor sau urechelnița gigant din insula Sfânta Elena. Această specie impresionantă avea corpul de până la 80 mm lungime și cerci de până la 24 mm. Endemică pe insula Sfânta Elena din Oceanul Atlantic, Labidura herculeana nu a fost întâlnită nicăieri altundeva și este considerată dispărută, probabil din cauza defrișării pădurilor de arbori Commidendrum rotundifolium, care trăiesc în mod natural doar pe acea insulă și nicăieri altundeva în lume, și înrudiți cu binecunoscuta floarea-soarelui, dar și a concurenței reprezentate de specii prădătoare introduse, precum scolopendrele (Scolopendra morsitans). 

Descrisă în 1798 de Fabricius, specia a fost colectată ocazional de-a lungul secolului al XX-lea, însă ultimele expediții nu au mai găsit niciun exemplar. Labidura herculeana era apropiat înrudită cu Labidura riparia, o urechelniță cu răspândire cosmopolită. Comportamentul matern al femelelor din specia L. riparia – curățarea ouălor și protejarea nimfelor – sugerează că și această specie dispărută avea grijă de urmașii săi, cărora le creștea, astfel, șansele de supraviețuire. Observațiile efectuate în teren în 1967, au înregistrat exemplare impresionante de până la 68 mm, cu cerci lungi de 24 mm, demonstrând dimensiunea remarcabilă a acestei insecte unice.// „The Giant Earwig of St. Helena The Dodo of the Dermaptera”, earwigs-online.de //

Labidura riparia (urechelnița uriașă). Foto: Paul Starosta/Getty Images

Mecanismul de ataşare al urechelnițelor

Studiile realizate cu ajutorul microscopiei electronice cu scanare au dezvăluit modul ingenios în care urechelnița Timomenus komarovi se poate deplasa pe diverse suprafețe. Dispozitivul său de atașare, situat pe picior (apendicele tarsal), este dublu: pe suprafețele rugoase, urechelnița folosește ghearele pentru a se agăța, iar pe suprafețele netede se sprijină pe două grupuri de pernițe adezive – structuri tarsale acoperite de perișori, numiți sete. Interesant este că nu s-au găsit diferențe structurale majore între pernițele adezive ale masculilor și ale femelelor, deoarece cleștii sunt organul principal folosit de masculi pentru a apuca partenera în timpul împerecherii, nu pernițele.// „Microstructure of the tarsal attachment devices in the earwig Timomenus komarovi”, onlinelibrary.wiley.com // 

Mamele urechelniță: părinți devotați și ingineri ai supraviețuirii

Urechelnițele au o dezvoltare hemimetabolă (metamorfoză incompletă), trecând prin stadiile de ou, nimfă și adult, cu o durată de viață de aproximativ un an (nimfa trece prin patru până la șase năpârliri). Un aspect notabil este faptul că sunt mame extrem de protectoare și meticuloase, un comportament foarte rar întâlnit la insectele non-sociale. 

După împerecherea care are loc de obicei toamna, femela sapă un cuib în pământ și depune între 30 și 55 de ouă. Femelele își păzesc ouăle cu grijă săptămâni întregi, le mută în locuri sigure și le curăță constant pentru a preveni dezvoltarea ciupercilor dăunătoare. Mai mult, ele secretă și aplică și o substanță chimică antifungică pe suprafața ouălor. Această grijă maternă continuă și după eclozare: mama hrănește și protejează nimfele, ceea ce le crește șansele de supraviețuire. „Puii” de la majoritatea speciilor de urechelnițe rămân alături de mamă până la a doua năpârlire.// „Development and reproductive biology of Dermaptera: a comparative study of thirteen species from eight families”, arthropod-systematics.arphahub.com // 

Naturalistul Gerald Durrell, în cartea sa Familia mea și alte animale, descrie cu încântare descoperirea unui cuib de urechelniță, observând femela stând nemișcată deasupra ouălor precum o cloșcă: 

Dar cea mai emoționantă descoperire pe care am făcut-o în acest Liliput multicolor la care aveam acces a fost probabil cuibul unei urechelnițe. Doream de mult să găsesc așa ceva și am căutat zadarnic peste tot, astfel că bucuria de a da, fără să mă aștept, peste un cuib, a fost copleșitoare. Ca atunci când, pe neașteptate, primești un dar minunat.

Am deplasat o scoarță de copac și acolo, sub ea, era clocitoarea, o mică gaură în pământ pe care insecta trebuie să și-o fi săpat singură. Stătea ghemuită la mijloc, ocrotind sub ea câteva ouă albe. Stătea în poziția unei cloște și nu s-a clintit când, eu ridicând coaja, s-a văzut inundată de lumina soarelui.

N-am putut număra ouăle, dar nu erau prea multe, deci mi-am închipuit că nu le depusese încă pe toate. Cu mare grijă am pus la loc capacul de scoarță și din momentul acela am păzit cu strășnicie cuibul.

Am ridicat în jurul lui un zid din pietre și, dintr-un exces de precauție, am scris un anunț cu cerneală roșie și l-am arborat alături într-un băț, pentru a-mi preveni familia. Pe anunț scria: «Atemție! Cuib de urechelniță. Păstrt linișta». Se remarcă faptul că numai două cuvinte referitoare la biologie erau scrise corect.

Chelidura guentheri. Foto: Frank Ramspott/Getty Images

Variațiile îngrijirii: de la igiena chimică la hrănirea activă

Cercetările arată că toate speciile studiate manifestă îngrijire maternă, deși intensitatea și modul acesteia variază, atingând uneori extreme. 

De exemplu, urechelnițele europene (Forficula auricularia) demonstrează un comportament matern remarcabil axat pe protecția ouălor. Femelele realizează o igienă meticuloasă, îndepărtând mecanic sporii de mucegai și aplicând substanțe chimice cu efect antifungic, fapt confirmat experimental. Această activitate de curățare este esențială pentru supraviețuirea puilor în medii microbiene și reprezintă un mecanism de apărare socială bazat pe transferul de chimicale de la mamă la ouă.// „Maternal care provides antifungal protection to eggs in the European earwig”, academic.oup.com // 

La specia Anisolabis maritima, îngrijirea parentală se manifestă pe două planuri: defensiv (femelele demonstrează o reticență crescută în a-și abandona cuibul din sol când sunt deranjate) și nutrițional (prin aducerea activă de hrană nimfelor după eclozare). Hrănirea activă s-a dovedit crucială pentru supraviețuirea nimfelor. 

Mai mult, cercetările au confirmat că beneficiul este direct legat de disponibilitatea hranei și nu neapărat de prezența mamei, deoarece hrănirea nimfelor orfane de către cercetători a avut același efect pozitiv asupra supraviețuirii lor. A. maritima este astfel un exemplu clar de specie la care mamele își hrănesc activ nimfele, asigurându-le o șansă sporită de supraviețuire.// „Progressive provisioning by the females of the earwig, Anisolabis maritima, increases the survival rate of the young”, academic.oup.com // 

Matrifagia – sacrificiul matern

La urechelnița Anechura harmandi, femelele sunt consumate complet de către urmași la sfârșitul perioadei de îngrijire, comportament trofic numit matrifagie. Efectul acestei matrifagii a fost evaluat prin experimente. Matrifagia a dus la o întârziere a dispersării nimfelor și la o creștere a ratei lor de supraviețuire. 

Aceleași rezultate au fost obținute atunci când mamele au fost îndepărtate, iar nimfelor li s-a oferit hrană suficientă. Femelele separate de descendenți după eclozarea larvelor nu au reușit să producă o a doua pontă. Aceste rezultate sugerează că supraviețuirea nimfelor și durata șederii lor în cuib depind de disponibilitatea hranei și de faptul că femelele de A. harmandi se reproduc o singură dată.// „Matriphagy in the hump earwig, Anechura harmandi (Dermaptera: Forficulidae), increases the survival rates of the offspring”, link.springer.com // 

Vânătorii nopții: spectrul trofic și secretele apărării chimice

Majoritatea urechelnițelor sunt insecte nocturne care se adăpostesc în locuri întunecate, umede sau sub scoarța copacilor în timpul zilei, cu variații notabile precum speciile cavernicole (care trăiesc în peșteri), oarbe. Sunt omnivore sau necrofage, cu un spectru trofic larg, care include plante, fructe (precum piersici, căpșuni sau porumb), artropode vii (precum păduchii de plante) și materie organică moartă. 

Abdomenul lor flexibil și muscular este esențial nu doar pentru fixarea prăzii și a partenerului în timpul împerecherii, ci și pentru apărare: specia Doru taeniatum, de exemplu, se poate încovoia rapid pentru a împroșca un jet de lichid galben, urât mirositor, la o distanță de până la zece cm.

Rețeaua alimentară și amenințările nevăzute

Urechelnițele sunt hrană pentru o varietate mare de animale, de la păsări și mamifere insectivore până la amfibieni, șopârle, păianjeni și chiar lilieci. În rândul insectelor, principalii lor inamici sunt muștele tachinide, ale căror larve acționează ca endoparaziți. Specia Triarthria setipennis, de exemplu, este utilizată cu succes în controlul biologic al populațiilor de urechelnițe.// „Biology and host range testing of Triarthria setipennis and Ocytata pallipes (Diptera: Tachinidae) for the control of the European earwig (Forficula auricularia)”, tandfonline.com // 

De asemenea, viespea comună (Vespula maculifrons) le vânează activ în perioadele de abundență. Un mic vierme (Mermis nigrescens), poate parazita ocazional urechelnițele care au ingerat ouăle acestuia odată cu material vegetal.// „Let’s go swimming: mermithid-infected earwigs exhibit positive hydrotaxis”, cambridge.org // 

Deși acarianul Histiostoma polypori este întâlnit frecvent pe corpul urechelnițelor în colonii dense, acesta este un necrofag care consumă doar exemplarele moarte, nu un parazit activ.// „Necromenic life style of Histiostoma polypori (Acari: Histiostomatidae)”, link.springer.com // 

Secretul genetic al urechelniței europene

Un studiu recent// „Speciation patterns in the Forficula auricularia species complex: cryptic and not so cryptic taxa across the western Palaearctic region”, academic.oup.com // arată că urechelnița europeană (Forficula auricularia), considerată până acum o singură specie, este, de fapt, un complex format din cel puțin patru specii distincte. 

Trei dintre aceste specii sunt criptice, adică exemplarele arată identic la exterior, deși au evoluat separat. Pentru a le deosebi, cercetătorii nu s-au bazat doar pe aspect. Ei au combinat analizele de ADN (markeri mitocondriali și nucleari), măsurătorile detaliate ale diferitelor părți anatomice (morfometria) și analize de modelare de habitat. 

Această abordare complexă a identificat patru grupuri evolutive vechi, fiecare cu istorii și nișe ecologice proprii. Concluzia este că aceste grupuri reprezintă unități taxonomice (specii) independente, redefinind F. auricularia ca un complex format din noile specii F. aeolica (ușor de recunoscut), F. mediterranea și F. dentata, alături de F. auricularia sensu stricto (specia înțeleasă în sensul ei strict).

Adevărul despre aripile lor magice

Aceste insecte ascund una dintre cele mai spectaculoase minuni inginerești ale naturii: aripile. Deși, în mod obișnuit, sunt insesizabile, aripile urechelnițelor se pot extinde de peste zece ori față de dimensiunea lor inițială, se blochează automat în poziția de zbor și se pliază rapid la loc fără a folosi mușchi sau energie suplimentară. 

Ele funcționează ca un veritabil origami natural extrem de ingenios: când sunt strânse, ocupă foarte puțin spațiu, iar când se deschid, devin complet funcționale pentru zbor, revenind apoi la forma compactă cu un simplu „clic”. Cercetările au arătat că acest mecanism se bazează pe cute elastice asemănătoare unor arcuri cu două poziții stabile, o soluție elegantă pe care inginerii încearcă să o imite. 

Inspirați de aripa urechelniței, cercetători de la ETH Zurich și Purdue University au creat, prin imprimare 3D, structuri care se pliază și se desfășoară singure. Astfel de descoperiri ar putea duce, în viitor, la dezvoltarea de dispozitive pliabile, revoluționând modul în care proiectăm și folosim structuri complexe – exact așa cum natura o face de milioane de ani.// „Bioinspired spring origami”, science.org // 

Apterygida albipennis. Foto: Syrio/Wikimedia Commons

Plouă cu urechelnițe

Urechelnițele pot fi folosite ca prădători naturali pentru a controla dăunătorii din livezi. Reduc, astfel, necesitatea pesticidelor – un exemplu practic de control biologic. Totuși, ele nu sunt o soluție universală, deoarece pot dăuna și culturilor, cum ar fi porumbul, strugurii sau cireșele. Echipa condusă de entomologul Aldo Hanel, de la Departamentul de Entomologie, USA, a studiat modul în care urechelnițele pot fi folosite ca gardieni miniaturali ai livezilor, inclusiv prin lansarea lor cu drone, pentru a monitoriza și eficiența diferitelor metode de eliberare. Procesul este complicat, deoarece insectele sunt greu de manipulat, dar oferă o abordare inovatoare pentru protecția culturilor.// „Turning a Pest into a Natural Enemy: Removing Earwigs from Stone Fruit and Releasing Them in Pome Fruit Enhances Pest Control”, mdpi.com // 

Deși sunt frecvent găsite pe merele stricate, cercetările arată că, în condiții naturale, nu urechelnițele produc aceste daune, ci doar profită de crăpături deja existente pentru adăpost sau hrană. Studiile efectuate pe teren nu au găsit o legătură între numărul de urechelnițe și gradul de afectare a merelor, care sunt, de altfel, prea tari pentru a fi atacate cu ușurință. 

În schimb, urechelnițele sunt prădători nocturni eficienți, se hrănesc cu dăunători importanți precum afidele, și contibuie astfel la controlul biologic al acestora. Deși pot fi dăunătoare pentru fructe mai moi, cum ar fi piersicile, în majoritatea livezilor de meri ele sunt mai degrabă aliați decât dăunători.// „Biology and Management of European Earwig in Orchards and Vineyards”, academic.oup.com // 

Impactul asupra calității vinului

Abundența urechelnițelor (Forficula auricularia) a crescut în viile europene, lucru care le-a transformat din prădători benefici ai dăunătorilor viticoli într-un potențial risc pentru viticultori. Un studiu// „Impact of processed earwigs and their faeces on the aroma and taste of ‘Chasselas’ and ‘Pinot Noir’ wines”, researchgate.net // a analizat impactul acestor insecte și al fecalelor lor asupra gustului vinurilor „Chasselas” și „Pinot noir” și a arătat că există un risc real de contaminare, capabil să reducă semnificativ calitatea produsului final. S-a demonstrat că fecalele de urechelniță, chiar și în cantități mici (0,6 g/kg de struguri) au un efect puternic asupra culorii și aromei vinurilor albe și le conferă un gust descris ca fiind mai puțin fructat și floral. 

În cazul vinurilor roșii, prezența urechelnițelor vii la densități ridicate (peste 10 indivizi/kg de struguri) a alterat semnificativ profilul senzorial și a schimbat gustul vinului. Prin urmare, monitorizarea atentă a populațiilor de urechelnițe în vii, mai ales în perioada premergătoare recoltării, este esențială pentru prevenirea contaminării și menținerea calității vinului. 

Nu, urechelnițele nu intră în ureche

Urechelnițele sunt insecte comune care, deși au clești (cerci) amenințători, nu transmit boli și nu sunt periculoase pentru oameni. Mitul conform căruia ar intra în ureche pentru a depune ouă sau a „mânca creierul” este complet fals, iar incidentele reale sunt extrem de rare. Ele nu mușcă, ci mai degrabă ciupesc doar ca reacție de autoapărare atunci când sunt atinse. O ciupitură este inofensivă și neveninoasă, provocând doar o ușoară inflamație locală care se vindecă rapid. 

Complicațiile, care sunt excepționale, apar doar dacă zona nu este curățată, caz în care există un mic risc de infecție bacteriană din mediul umed în care trăiesc. Prevenirea implică evitarea manipulării directe și menținerea uscată a locuinței. 

Deși pot fi agresive și chiar canibale în natură, urechelnița europeană ne arată o latură surprinzătoare: ele se adună în mod regulat în grupuri de sute de indivizi, iar cercetările sugerează că această sociabilitate nu este doar o preferință, ci o necesitate. Indivizii crescuți în grupuri sunt mai predispuși să caute compania celorlalți la maturitate, iar izolarea poate duce la un stres atât de mare încât îi face mai vulnerabili la infecții. 

Astfel, urechelnițele europene ne oferă o lecție neașteptată din lumea insectelor: fie că este vorba de un beneficiu real de supraviețuire sau pur și simplu de plăcerea de a fi împreună, pentru aceste mici creaturi, viața în comunitate pare a fi cheia sănătății și a succesului evolutiv.// „The Biology and Social Life of Earwigs (Dermaptera)”, annualreviews.org // 

Rubrica Jurnal de naturalist este o colaborare între Muzeul Național de Istorie Naturală „Grigore Antipa” și Mindcraft Stories și conține texte realizate de cercetătorii muzeului, care-și propun să ofere cititorilor informații despre biodiversitatea din România.