Was sind die Vor- und Nachteile von Exoskeletten?

Zu den Vorteilen von Exoskeletten gehören eine verbesserte Hebelwirkung für Muskelbewegungen und eine Schutzhülle für Muskeln und innere Organe, während ihre Nachteile eine erhöhte Anfälligkeit während des Häutungsprozesses und Einschränkungen in Bezug auf Größe und Gewicht umfassen. Exoskelette sind die versteiften, elastischen Strukturen, die die äußere Hülle von Arthropoden bilden. Die Mitglieder des Phylum Arthropoda, die Insekten als größte Gruppe haben, sind die vielfältigsten Organismen der Erde.

Die Exoskelette, auch als "Integumente" bezeichnet, sind in vier funktionelle Abschnitte unterteilt: Epidermis, Basalmembran, Procuticula und Epicuticula. Die Epidermis sondert die Kutikulaschichten ab und bildet einen Teil der Basalmembran, die das Exoskelett von der Hauptkörperhöhle trennt. Direkt unter der Epidermis liegt die Prokutikula, die aus einer zähen faserigen und proteinbasierten Substanz namens Chitin besteht. Die chitinreiche Procuticula entwickelt sich entweder zu starren äußeren Schichten, die als "Exocuticula" bezeichnet werden, oder zu weichen, inneren Schichten, die als "Endocuticula" bezeichnet werden.

Die Epikutikula, die sich im obersten Bereich der Kutikulaschichten befindet, schützt vor fremdem Eindringen. Diese Region hat eine innerste Schicht, die als "Cuticulin-Schicht" bezeichnet wird und Lipoproteine ​​und Fettsäuren enthält. Eine weitere Schicht aus Wachsmolekülen nimmt den Bereich über der Cuticulinschicht ein. Das Wachs dient als undurchlässige Barriere gegen Austrocknung. Die meisten Insekten haben oft eine weitere Schutzschicht, die als "Zementschicht" bezeichnet wird, die verhindert, dass das wachsartige Material abgerieben wird. Obwohl die Materialien, aus denen das Exoskelett besteht, relativ leicht sind, ist die Größe der Arthropoden durch diese Struktur begrenzt und sie sind gezwungen, sie ständig abzugeben.