Phloeodes diabolicus

El escarabajo diabólico acorazado (Phloeodes diabolicus) es un escarabajo del género Phloeodes. Es originario de la provincia florística de California, en los estados de California y Baja California, donde se cree que se alimenta de hongos que crecen bajo la corteza podrida de los árboles. No puede volar y tiene una vida adulta notablemente larga de ocho años, en comparación con las semanas o meses que dura la mayoría de los escarabajos adultos.

Este escarabajo se caracteriza por su durabilidad. Sus élitros, gruesos, densamente estratificados y entrelazados, conectados a la cutícula ventral por complejas estructuras de soporte laterales, son capaces de soportar una fuerza máxima de 149 newtons, aproximadamente igual a la fuerza ejercida por 15 kilogramos o 33,069 libras.

Esta especie recibió su nombre y fue categorizada taxonómicamente por John LeConte. Cuando se identificó por primera vez en el siglo XIX, se clasificó como miembro del género Nosoderma, al igual que todos los que luego se reclasificaron como Phloeodes. El género Noserus también fue descrito por LeCont durante el siglo XIX, pero luego se convirtió en sinónimo de Phloeodes en 1999, ya que se determinó que Phloeodes diabolicus y Phloedes (Noserus) plicatus, ambas especies clave en sus géneros, pertenecen al mismo género. El género completo se trasladó de Tenebrionidae a Zopheridae. Muchas otras especies, como P. latipennis, que inicialmente se identificaron por unos pocos especímenes, luego se convirtieron en sinónimos de Phloeodes diabolicus a partir de 1936 y hasta 2006. Las diferencias individuales en la clasificación taxonómica continúan, incluido el género Phloeodes en su totalidad, que fue absorbido por Nosoderma (Verodes), pero a partir de 2008 el género Phloeodes fue restaurado y Phloedes diabolicus se clasifica dentro de él.

Phloeodes diabolicus comparte un área de distribución con Phloeodes plicatus, una especie hermana que se reproduce aisladamente. Su área de distribución abarca California, partes del sur de Oregón y Baja California. Al igual que otros Zopherini, estos insectos son holometábolos y están bien adaptados a perforar la madera, particularmente en la etapa larvaria, mostrando un tórax más grande y patas más pequeñas que los escarabajos que no perforan la madera. Se cree que estos escarabajos son descomponedores no específicos que comen madera podrida de muchos árboles y arbustos y los hongos que crecen sobre ellos, sin embargo, se observa que Phloeodes diabolicus se encuentra con mayor frecuencia debajo de la corteza de los robles en descomposición y se cree que prefiere los hongos de podredumbre blanca como fuente de alimento. Esta especie no vuela y tiene un caparazón fusionado que se cree que evolucionó para protegerse del aplastamiento y la pérdida de humedad por evaporación durante su larga vida útil de aproximadamente ocho años. Esto le permite sobrevivir en climas más secos y resistir la depredación de aves y lagartijas sin poder volar lejos de ellos.

Otras características comunes con el resto de su familia asociada incluyen una tendencia a hacerse el muerto cuando se sienten amenazados y la capacidad de pasar largos períodos sin comida ni agua. A diferencia de otras especies de su familia, se cree que la capa cerosa secretada que normalmente evita la pérdida de humedad también cumple una función en la atracción sexual, ya que en el caso de Phloeodes diabolicus esta secreción es una característica sexual secundaria masculina.

La forma aplanada y el perfil bajo del diabólico escarabajo acorazado, además de su resistente exoesqueleto, lo hacen extremadamente difícil de aplastar. La estructura de la procutícula permite que las fuerzas de compresión concentradas se distribuyan uniformemente por todo el cuerpo del escarabajo. Debido a la dureza del exoesqueleto, a los coleccionistas les resulta extremadamente difícil sujetar los especímenes con alfileres. Los escarabajos no se pueden montar normalmente utilizando alfileres de acero inoxidable; en lugar de eso, se debe perforar un orificio en el caparazón para insertar el alfiler.

Una superposición de múltiples escamas de diferentes tamaños, que van desde tamaños microscópicos hasta visibles, similar a un rompecabezas, proporciona una resistencia mecánica excepcional a los apéndices del escarabajo. En la procutícula del escarabajo, el polisacárido α-quitina se combina con proteínas para formar fibras dentro de cada capa. Estas fibras están retorcidas y apiladas unas sobre otras, creando una disposición "helicoidal" y formando estructuras laminadas. Esta formación permite un exoesqueleto fuerte, tolerante y que absorbe energía. El exoesqueleto es capaz de desviarse, torcerse y detener la propagación de grietas entre cada capa. El análisis de la composición ha descubierto que la microestructura del exoesqueleto del escarabajo es rica en proteínas y no contiene estructuras inorgánicas (comunes en los exoesqueletos de los crustáceos), al tiempo que contiene una endocutícula más gruesa que la de otros insectos.

Hay dos áreas principales que permiten que el esqueleto soporte fuerzas de hasta 39.000 veces su propio peso corporal. La primera es la conexión entre los élitros endurecidos: están bloqueados en su lugar con una conexión similar a una cremallera, que aumenta la fuerza del exoesqueleto y la capacidad de resistir la presión, pero evita que el escarabajo abra sus alas para volar. La parte posterior del escarabajo no está entrelazada de la misma manera, lo que permite que las mitades inferiores se deslicen una sobre la otra, lo que proporciona flexibilidad para absorber la compresión del aplastamiento. La segunda área es el diseño similar a un rompecabezas que recorre la longitud de la espalda y conecta el lado izquierdo y el derecho. Las protuberancias llamadas cuchillas encajan entre sí como piezas de rompecabezas, pegadas entre sí por proteínas que ayudan a la resistencia al daño. La conexión permite que las cuchillas absorban los impactos sin romperse. La protección permite que el escarabajo sea casi a prueba de depredadores, negando a la mayoría de las especies la capacidad de romper el caparazón.

La estructura de su carcasa ha inspirado esfuerzos para diseñar materiales y uniones similares para su uso en ingeniería submilimétrica.

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