Bagaimana Kumbang Pertahankan Dirinya?

Teknik bertahan hidup dari serangga dan binatang kecil di lingkungan yang sangat kompetitif mengambil banyak bentuk. Misalnya, bunglon telah mengembangkan kemampuan untuk mengubah warna untuk mencocokkan lingkungan mereka dan kupu-kupu Limenitis telah berkembang menjadi bentuk yang meniru racun dan menyenangkan-mencicipi kupu-kupu raja (Danaus). Mekanisme pertahanan kurang pasif digunakan oleh kumbang bombardier (Brachinus), yang mengusir predator dengan "semprotan kimia."

Kumbang bombardier atau pengebom memiliki sepasang kelenjar di ujung abdomennya. Setiap kelenjar terdiri dari dua kompartemen. Kompartemen bagian dalam berisi larutan hidroquinon dan hidrogen peroksida, dan kompartemen luar memegang campuran enzim. (Enzim adalah molekul biologis yang dapat mempercepat reaksi.) Ketika terancam, kumbang meremas beberapa cairan dari kompartemen bagian dalam ke dalam kompartemen luar, di mana, di hadapan enzim, reaksi eksoterm terjadi:

(a) C₆H₄(OH)₂(aq) + H₂O₂(aq) → C₆H₄O₂(aq) + 2H₂O(l)

Untuk memperkirakan kalor reaksi, mari kita perhatikan langkah-langkah berikut:(b) C₆H₄(OH)₂(aq) →  C₆H₄O₂(aq) + H2(g) ΔH^o = 177 kJ/mol
(c) H₂O₂(aq) → H₂O(l) + ¹/₂O₂(g)                 ΔH^o = -94,6 kJ/mol
(d) H₂(g) + ¹/₂O₂(g) → H₂O(l)                      ΔH^o = -286 kJ/mol

Mengingat hukum Hess, kita menemukan bahwa kalor reaksi untuk (a) merupakan jumlah dari (b), (c), dan (d)

ΔH^o_a = ΔH^o_b + ΔH^o_c + ΔH^o_d
         = (177 - 94,6 - 286) kJ/mol
         = -204 kJ/mol

Jumlah besar kalor yang dihasilkan cukup untuk membawa campuran ke titik didihnya. Dengan memutar ujung perutnya, kumbang dapat dengan cepat melepaskan uap dalam bentuk kabut halus menuju predator tanpa curiga. Selain efek termal, kuinon juga bertindak sebagai penolak serangga dan hewan lainnya. Seekor kumbang pengebom membawa cukup reagen untuk menghasilkan 20 sampai 30 pembuangan secara berurutan, masing-masing dengan ledakan yang terdengar.