Муравьи листорезы носят прочные доспехи

Эксперты обнаружили удивительный биоминерал на экзоскелете муравьев-листорезов. Это открытие ставит под сомнение древнее и, казалось бы, фундаментальное различие между насекомыми и другими животными с твердым панцирем. На самом деле они вовсе не так далеки друг от друга, полагает группа ученых Университета Висконсин-Мэдисон, возглавляемая Пупой Гилберт и Кэмероном Карри.

Ученые сообщают в Nature Communications, что обнаружили минерал на внешней оболочке муравья-листореза (лат. Acromyrmex echinatior): почти всю ее покрывает слой богатого магнием карбоната кальция, хотя до сих пор считалось, что экзоскелет насекомых состоит исключительно из хитина. Открытие свидетельствует о том, что такие минеральные панцири более распространены в животном мире, чем ожидалось.

До сих пор казалось, что твердая оболочка мидий и крабов указывает на их фундаментальные биохимические отличия. Ученые считали, что насекомые не в состоянии создавать на своем экзоскелете твердые минеральные гранулы. Эта особенность до последнего времени оставалась загадкой, потому что эти беспозвоночные членистоногие произошли от ракообразных, доспехам которых богатый магнием карбонат кальция придает прочность. Объяснения, почему все насекомые должны были потерять эту явно полезную способность, не было.

Фото: Михаил Головатюк

Эта проблема разрешилась с открытием команды Гилберт и Карри. Давно известно, что многие виды грибовидных муравьев, включая муравьев-листорезов, покрыты белым зернистым внешним слоем. С помощью изображений, полученных с использованием электронного микроскопа, а также инфракрасной спектроскопии и структурного анализа в рентгеновском и электронном излучении, рабочая группа исследовала химический состав тонкого внешнего слоя.

Оказалось, что это те же биоминералы, которые производят морские животные. Измерения показали, что они придают экзоскелету значительную прочность. В таком "скафандре" муравьи чаще выживают в стычках с другими видами, а заражение грибами встречается у них реже.

Источник:  spektrum.de

Муравьи превращают врагов в друзей

Фото: picture alliance/WILDLIFE

В Африке на акациях живут страшно агрессивные муравьи. Они обращают в бегство даже слонов, если те посягают на их деревья. Но против своих сородичей эти бойцы применяют коварную стратегию.

В африканской саванне множество видов муравьев. Здесь обитает и вид, получивший название Crematogaster mimosae. Эти насекомые строят гнезда на акации, кормят потомство нектаром и изо всех сил защищают свои деревья. Если к их дому приближается слон или жираф (а это из-за вкусных листьев акаци случается часто), целая армия агрессивных муравьев устремляется вниз и прогоняет травоядных от своего дерева.

Муравьи могут быть очень агрессивными, если им приходится защищать своих детенышей или территорию

Такая стратегия защиты муравьев слишком хорошо знакома Катлин Рудольф (Kathleen Rudolph). При изучении эко-системы саванны она испытала на себе всю действенность этого метода: ни шляпа, ни длинные рукава, ни садовые перчатки не могли защитить исследовательницу от колонии муравьев, лавиной стекающих с дерева.

"У животных действительно талант находить особенно мягкие и чувствительные места кожи. Они поистине надоедливы".
Катлин Рудольф, Университет Флориды

Но не только крупные травоядные и любознательные ученые атакуют муравьев. На их любимые акации порой претендуют сородичи другой группы. В результате ведутся постоянные бои и уничтожаются целые колонии насекомых.

Борьба до полного исчезновения

Катлин Рудольф попыталась выяснить, как ведут себя победители и побежденные, а также, для чего нужна эта длительная неистовая война. Ее исследование, вышедшее в Behavioral Ecology, показало, что акациевые муравьи Африки, выигравшие битву, способны перепрограммировать своих проигравших соперников.

Бои между двумя колониями могут длиться долго и требуют много жертв. Но, если матки обеих групп еще живы, муравьи-солдаты не сдаются.

"Однако колонии могут прекращать боевые действия и провозглашать что-то вроде перемирия. Это замечательно".
Катлин Рудольф

Когда бой останавливается, точно неизвестно. Исследовательница полагает, что продолжительная борьба может приводить к изменению запахов, по которым муравьи распознают членов собственной группы. Если достаточное количество бойцов противника приобрело запах противоположной группы, то боевые действия могут закончиться.

Это должно означать, что физического победителя не было. Просто идентификатор одной группы перешел на другую. В следующих сражениях бывшие противники уже борются на одной стороне.

Источник: news.ufl.edu

Инструменты шимпанзе для охоты на муравьев

У шимпанзе есть любимый "комплект инструментов" для охоты на бродячих муравьев.

Лондон: Готовясь к охоте на агрессивных муравьев, наши ближайшие родственники ищут подходящие инструменты, выбирая веточки от растения определённого вида. Как выяснило новое исследование, изучавшее поведение шимпанзе, этот метод позволяет им полакомиться бродячими муравьями без укусов.

Западноафриканские шимпанзе будут повсюду разыскивать веретенообразный куст Alchornea hirtella, прямые побеги которого обеспечивают идеальные инструменты для охоты на злобных муравьев, пишут исследователи. Кустарник дает животным два различных типа инструментов, более толстую ветку для "рытья" и более тонкую для "погружения".

Найдя колонию бродячих муравьев, шимпанзе сначала начинают копать кучу первым инструментом. Это должно дестабилизировать насекомых. Тогда они опускают в гнездо вторую веточку, заставляя сердитых жителей забираться вверх по ней. Как только тонкий побег покрывается мелкой добычей, шимпанзе вытаскивают его и, ведя вдоль веточки, протирают пальцами. Набрав полную горсть, отправляют лакомство прямо в рот.

Эта техника "погружения в муравьев" считалась последним средством для голодных обезьян, которые пользовались ею лишь, когда не могли отыскать другой корм, например, столь любимые ими спелые плоды. Но последнее исследование, основанное на данных, собранных за период более десяти лет, показало, что бродячие муравьи, фактически, являются одним из основных продуктов в рационе шимпанзе - те питаются ими круглый год, независимо от того, есть фрукты или нет.

Муравьи могут быть важным источником необходимых питательных веществ, которые недоступны в обычной диете, а также потенциальным поставщиком белков и жиров. "Погружение в муравьев является замечательным способом решения проблем со стороны шимпанзе", - отметил доктор Кэзэлиджн Купс (Kathelijne Koops) из отдела биологической антропологии Университета Кембриджа, младший научный сотрудник колледжа Homerton.

Если бы они попытались собрать муравьев с земли руками, те бы их, в конечном счете, ужасно покусали, а результат был бы очень незначительным. "Но с помощью комплекта инструментов, охота на этих общественных насекомых может оказаться и по питательным свойствам столь же выигрышной, как на мелкое млекопитающее - верный кусок белка", - отметил Купс. Он указал также, что при отсутствии Alchornea hirtella шимпанзе делают инструменты из других растений - но, только исчерпав все средства поиска нужного кустарника.

Исследователь рассматривает также еще один вопрос - откуда шимпанзе черпают знание таких изощренных методов?

"Ученые работали над исключением простых экологических и генетических объяснений групповых различий поведения шимпанзе, таких как использование инструмента, и доказательства настоятельно указывают на их культурное происхождение", - подчеркнул Купс. Они, вероятно, ещё детьми, узнают способы использования веток от своей матери и других членов группы, предположил антрополог.

Новое исследование было опубликовано в “Американском журнале приматологии”.

Источник: laboratoryequipment.com

Почему муравьи приходят к пище кратчайшим путем

Фото: CC-by-sa 2.5

Исследователи описывают те ранее недооцененные стратегии, которые делают поиски корма насекомых такими эффективными.

Потсдам / Вена - Отдельный муравей может быть и не особенно умным. Однако поразительно, насколько превосходит его "таланты" коллективный разум этих социальных насекомых. Только представьте себе прекрасно организованный поиск пищи, при котором они находят источники еды самым оптимальным путём и в кратчайшие сроки.

Муравьи - общественные насекомые

Эта очень утонченная форма поиска пищи интересует не только мирмекологов (научное название учёных, занимающихся муравьями). Данный высокоэффективный способ изучают и такие комплексные исследователи, как Юрген Куртс (Jürgen Kurths), руководитель отделения "Трансдисциплинарных программ и методов" в Институте климатических исследований Потсдама, стремящиеся получить таким путём более общие сведения.

Как муравьи находят пищу

Коллеги, возглавляемые Куртом и Ликсиангом Ли (Lixiang Li), внесли в компьютер все имеющиеся данные о поиске муравьями корма и определили три фазы сложного процесса:

1. Сначала муравьи-разведчики хаотично бродят вокруг колонии. Если они устают, то движутся обратно в гнездо.
2. Если же они наталкиваются на возможный источник пищи, то они берут с собой маленький кусочек и оставляют при этом благодаря специальному феромону слабый след аромата.
3. Другие муравьи ориентируются на него, но вначале все еще довольно неэффективным способом. Однако на пути к корму они тоже оставляют душистые вещества, и запах становится сильнее.

Порядок в хаосе

Таким образом внезапно в хаосе появляется порядок: так как феромоны диффундируют (проникают, смешиваются путем диффузии, самопроизвольно распространясь во все стороны) в воздух, его концентрация выше там, где путь самый короткий. Муравьи, руководствуясь ароматами, всегда выбирают кратчайшие маршруты, и благодаря их самоорганизации след запаха усиливается.

Ароматические вещества помогают муравьям сократить путь к пище (капле мёда) Фото: epa

Кроме того, исследователи выявили еще один фактор, сообщает журнал "PNAS". Опытные муравьи существенно способствуют успеху поиска: они лучше ориентируются вблизи своих гнезд, а молодые муравьи только обучаются.

Выводы учёных

"Мы считаем, что эти недооцененные до сих пор стратегии определяли поведение муравьев при поиске корма", - говорит ведущий автор статьи Ликсианг Ли, который работает не только в Потсдамском институте климатических исследований, но и в Центре информационной безопасности Пекинского университета. Этот прием вновь указывает на то, что этологи могут применить результаты этого исследования и для человеческого поведения во многих областях: от услуг в Интернете до интеллектуальных транспортных систем, пишет derstandard.at.