Биология

Рабочие муравьи стали сильнее ценой способности летать

Katja Schulz/Wikimedia Commons

Энтомологи выяснили, что исчезновение крыльев и отвечающих за них мышц освободило место в грудной клетке муравьев-рабочих. Благодаря этому у них развились другие мышцы, которые и сделали насекомых настолько сильными. Исследование опубликовано в журнале Frontiers in Zoology.

Муравьи — одна из самых успешных групп живых организмов на планете. Они обитают практически везде: от регионов с умеренным климатом до тропических лесов, от дюн в пустыне до кухонь. Их социальные навыки и умение работать в команде давно признаны учеными как один из ключевых факторов успеха муравьев. Кроме того, эти насекомые способны поднимать и перетаскивать предметы во много раз тяжелее их собственного веса. Но ученые в основном интересуются социальной структурой муравьев, и до сих пор не могли точно сказать, что позволило им стать такими сильными.

У летающих насекомых мускулы, отвечающие за работу крыльев, занимают большую часть грудной клетки. Из-за этого остальные мышцы, отвечающие за поддержку и движения головы, ног и живота, стеснены и прижаты к экзоскелету. Но если крылья и отвечающие за их работу мышцы исчезнут, то оставшиеся смогут развиться и сделать своего владельца сильнее. По одной из гипотез, подобное произошло и с муравьями. Исследователи из Японии и Франции решили доказать это. Они сделали рентгеновские снимки двух отдаленно родственных видов муравьев, включая бескрылых рабочих и летающих королев. После этого ученые создали трехмерные модели грудной клетки насекомых. Затем они сравнили результаты исследований этих двух видов с рядом других муравьев и бескрылых насекомых. Так исследователи подтвердили, что потеря способности летать позволила насекомым изменить строение их грудной клетки.

«Внутри грудной клетки рабочего муравья все прекрасно интегрировано в крошечное пространство. Три группы мышц увеличились в объеме, что дало рабочим муравьям больше силы и мощи. Изменилась геометрия мышц шеи, которые поддерживают и двигают голову, а также внутреннее крепление мышц», — объяснил доктор Кристиан Петерс, ведущий автор статьи, профессор-исследователь в Университете Сорбонны.

По словам ученых, следующим шагом станет разработка более подробных биомеханических моделей функционирования различных групп мышц, проведение аналогичных исследований нижней челюсти и ног, а также изучение разнообразия, наблюдаемого между видами муравьев. «Мы хотим изучить то, что делает муравья муравьем, и понять ключевые инновации, которые обеспечили их успех. Мы знаем, что одним из факторов является социальная структура, но эта индивидуальная сила также крайне важна», — пояснил Эван Экономо, другой автор статьи.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.